Telescopio James Webb continúa la alineación de múltiples instrumentos        

 

Por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

24 de marzo de 2022.

Instalación de MIRI en el módulo de instrumentos del telescopio espacial James Webb de la NASA. Crédito: NASA.

 

Mientras continúa la alineación del telescopio, el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del telescopio espacial James Webb todavía está en  modo de enfriamiento. MIRI, que será el más frío de los cuatro instrumentos de Webb, es el único instrumento que será enfriado activamente por un refrigerador criogénico o crioenfriador. Este enfriador criogénico utiliza gas helio para transportar el calor desde la óptica y los detectores de MIRI hacia el lado cálido del parasol. Para gestionar el proceso de enfriamiento, MIRI también tiene calentadores a bordo para proteger sus componentes sensibles del riesgo de formación de hielo. El equipo de Webb ha comenzado a ajustar progresivamente tanto el enfriador criogénico como estos calentadores para garantizar un enfriamiento lento, controlado y estable del instrumento. Pronto, el equipo apagará por completo los calentadores de MIRI para que el instrumento alcance su temperatura de funcionamiento de menos de 7 Kelvin (-266 °C).

 

Mientras tanto, después de lograr la alineación con la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), los ingenieros de Webb comenzaron a alinear el telescopio con los instrumentos de infrarrojo cercano restantes, un proceso de seis semanas.

 

"La alineación de Webb en el campo NIRCam mostró algunas  imágenes espectaculares limitadas por difracción, lo que produjo una visión tentadora de las capacidades que este observatorio tendrá para su programa científico. Este fue un hito importante porque requirió que casi todos los sistemas del observatorio funcionaran según lo diseñado. Todo funcionó tan bien como nos atrevimos a esperar, y sin duda fue un momento para celebrar.

 

"El siguiente paso es asegurarse de que el telescopio esté bien alineado con los instrumentos que no sean NIRCam, incluido el guía (el sensor de orientación fina o FGS) y los otros tres instrumentos científicos: el espectrógrafo sin ranura de infrarrojo cercano (NIRISS), Near-Espectrómetro infrarrojo (NIRSpec) y MIRI. Todos los instrumentos de infrarrojo cercano ya se han enfriado pasivamente, se están acercando a sus temperaturas operativas y están participando en esta próxima etapa de alineación. MIRI requiere enfriamiento activo por un enfriador criogénico, que ahora está en marcha, y estará listo para la alineación en unas pocas semanas.

 

"Esta es la sexta etapa de nuestro  plan de alineación de telescopios, la alineación del telescopio sobre los campos de visión del instrumento. Cada uno de los instrumentos ocupa una parte del plano focal del telescopio, ligeramente desplazados entre sí. NIRCam se colocó intencionalmente en el centro del campo del telescopio donde el rendimiento óptico del telescopio es mejor debido a sus exigentes requisitos de rendimiento de imágenes. Además, NIRCam estaba equipado con algunas herramientas ópticas especializadas que se utilizan para alinear el telescopio. Sin embargo, la alineación inicial usando solo NIRCam podría conducir a una colocación incorrecta que compensa errores de desalineaciones del espejo primario a secundario con el propio espejo primario. Las pequeñas desalineaciones de este tipo serán evidentes en las imágenes en instrumentos más alejados del centro del campo de visión del telescopio.

 

"El primer paso fue simplemente mirar los campos de estrellas como los ven NIRCam, NIRISS, FGS y NIRSpec para ver si estaban  enfocados. Las estrellas parecían casi enfocadas, lo que era una señal de que la alineación del espejo primario con el secundario ya estaba muy buena. Se ha llevado a cabo una medición de error óptico más precisa en cinco a 10 posiciones de campo dentro de cada instrumento científico operativo, utilizando datos tomados con el espejo secundario posicionado fuera de foco. Este conjunto de datos proporcionó una determinación concluyente del estado de alineación del telescopio.

 

"El equipo de óptica de Webb analizó el conjunto de datos de múltiples instrumentos y determinó que solo se necesitan ajustes menores de  enfoque en el espejo secundario y los instrumentos científicos. Dado que el telescopio aún se está enfriando junto con el instrumento MIRI, no aplicaremos las correcciones en este momento y los aplazará hasta la próxima ronda.

 

“Cuando MIRI esté disponible, cada instrumento científico realizará una ronda adicional de mediciones para determinar el estado final de la  alineación del telescopio. Repetiremos este proceso según sea necesario para garantizar que el rendimiento del telescopio esté optimizado para todos los instrumentos. Completada la alineación del telescopio con todos los instrumentos, haremos la transición a los últimos dos meses de la puesta en marcha, donde realizaremos pruebas de estabilidad óptica y mediremos el rendimiento del instrumento científico antes de embarcarnos en el programa científico del Ciclo 1", dijo Michael McElwain, del proyecto del observatorio Webb y Charles Bowers, científico adjunto del proyecto del observatorio Webb, NASA Goddard.

 

El Telescopio Espacial James Webb es el telescopio de ciencia espacial más grande, poderoso y complejo del mundo jamás construido. Webb  resolverá misterios en nuestro Sistema Solar, mirará más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas e investigará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro Universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.

 

Fuente:

https://phys.org/news/2022-03-nasa-james-webb-space-telescope.html