Um die entlegensten Ecken des Universums zu beobachten, verfügt das James Webb Space Telescope über vier wissenschaftliche Instrumente. Der vielleicht wertvollste davon ist der Nahinfrarot-Spektrograph (NIRSpec). Mit diesem Werkzeug können Sie in die Zeit eines so frühen Universums blicken, als die ersten Sterne gerade zu leuchten begannen. Dieses Tool wurde kürzlich getestet und funktioniert hervorragend, sagte die NASA.
Wissenschaftler testeten aus der Ferne drei Schlüsselkomponenten des Spektrographen: drei unabhängige „Räder“ mit variablen Filtern, Beugungsgittern, Spiegeln und Prismen. Vom ersten Mal an funktionierten alle "Räder" wie von den Entwicklern vorgesehen - sie änderten ihre Position auf Befehl und schalteten in einer bestimmten Reihenfolge. Dies ist umso wichtiger, als die Betriebstemperatur der Spektrographeneinheiten –235 °C betragen sollte (es wird passiv gekühlt durch Heatpipes mit Ausgang zu einem externen dissipativen Strahler).
Die Untersuchung des Spektrums entfernter Sterne und Galaxien wird es ermöglichen, die chemische Zusammensetzung der beobachteten Objekte, ihre Geschwindigkeit, Masse und andere Eigenschaften zu bestimmen. Dies erfordert Hunderte von Stunden der Beobachtung jedes einzelnen von ihnen. Um möglichst viele interessante Targets abzudecken, besteht der Sensorblock des Spektrographen aus einem Array von MEMS-Zellen. Auf diese Weise können Sie Hunderte von Objekten (Sterne, Galaxien oder Exoplaneten) gleichzeitig und unabhängig voneinander verfolgen, was die Menge an interessanten wissenschaftlichen Daten erheblich erhöht.
Zu den drei wichtigsten NIRSpec-Mechanismen, die kürzlich getestet wurden, gehören die Filterradbaugruppe (FWA) mit 8 Positionen – dies sind 4 Langpassfilter für die Wissenschaft, 2 Breitbandfilter für die Zielerkennung, eine geschlossene und eine offene Position; Gitterradanordnung (GWA), ebenfalls mit 8 Positionen (6 Gitter und ein Prisma für die Wissenschaft und ein Spiegel für die Zielerkennung); und eine Refocusing Mechanism Assembly (RMA), die zwei Spiegel trägt, um das Instrument zu fokussieren. Wieder einmal arbeiteten alle Knoten voll und ganz ihrer Aufgabe entsprechend.
Die Funktionsweise des Werkzeugs kann grob wie folgt dargestellt werden. Das Gitterrad teilt das Licht vom interessierenden Ziel in Farben (Wellenlängen) auf, um ein Spektrum zu erzeugen. Das Filterrad reduziert Rauschen – Wellenlängen, die den Rahmen der wissenschaftlichen Aufgabe sprengen. Der Refokussierungsmechanismus stellt dann den Fokus des Spektrometers ein und schärft ihn. Die Überprüfung des Betriebs aller Knoten mit den integrierten Kalibrierungsgeräten des Instruments zeigte, dass das Instrument für wissenschaftliche Experimente bereit ist, aber dies wird im Sommer sein, wenn der Hauptspiegel des Teleskops vollständig kalibriert wird.
2022-03-05 16:37:17
Autor: Vitalii Babkin