Die NASA sagt, die optische Ausrichtung des James-Webb-Weltraumteleskops sei „perfekt“.

Viereinhalb Monate später James-Webb-WeltraumteleskopWeihnachtstag startenerreichten die Ingenieure eine nahezu perfekte Ausrichtung seines komplexen optischen Systems und ebneten den Weg für die endgültige Instrumentenkalibrierung und die Veröffentlichung der ersten wissenschaftlichen Bilder im Juli, sagten Beamte am Montag.

„Ich freue mich, Ihnen mitteilen zu können, dass die Ausrichtung des Teleskops mit einer besseren Leistung abgeschlossen wurde, als wir erwartet hatten“, sagte Michael McElwain, Webb-Projektwissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA.

„Wir haben uns im Grunde eine perfekte Teleskopausrichtung ausgedacht. Es gibt keine Modifikation an der Optik des Teleskops, die unsere wissenschaftliche Leistung wesentlich verbessern würde.“

Am 18. April wurden Testbilder veröffentlicht, die extrem scharfe Sterne zeigen, und am Montag wurde ein neues Bild enthüllt, das zwei Ansichten eines Sternenfeldes in der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstraße, zeigt. Ein Bild wurde vom viel kleineren Spitzer-Weltraumteleskop aufgenommen, das jetzt im Ruhestand ist, und das andere von Webbs Mid-Infrared Instrument oder MIRI.

Spitzers Bild zeigt verschwommene Sterne mit einem Hauch von Unschärfe. Aber die Sicht des Netzes zeigt sehr scharfe Sterne und klar definierte Wolken und Filamente, die sich über das Sichtfeld erstrecken.

„Aus intellektueller Sicht können Sie sagen, dass Bilder aus dem Internet besser wären, weil wir 18 Segmente (Spiegel) haben, von denen jedes größer ist als das einzelne Segment, aus dem der Spiegel des Spitzer-Teleskops besteht“, sagte Marcia Rieke, Hauptforscher für Webbs Nahinfrarotkamera oder NIRCAM.

„Erst wenn Sie die Art von Bild sehen, geben Sie es wirklich, bis Sie es wirklich aufnehmen und sagen, wow! Denken Sie nur, was wir lernen werden! Spitzer hat uns viel beigebracht, aber es ist wie eine ganz neue Welt . Einfach unglaublich schön.“

Wissenschaftler und Ingenieure planen nun, die nächsten zwei Monate damit zu verbringen, die vier Webb-Wissenschaftsinstrumente sorgfältig zu untersuchen und zu kalibrieren, Testbilder und Spektren zu sammeln, um 17 verschiedene Betriebsmodi zu verifizieren, bevor die wissenschaftlichen Beobachtungen des „Zyklus eins“ in diesem Sommer beginnen.

Aber zuerst plant das Team, eine Reihe von „Early Launch Observations“ oder EROs zu enthüllen, atemberaubende Bilder von atemberaubenden astronomischen Zielen, die Webbs wissenschaftliche Fähigkeiten demonstrieren und dabei helfen werden, seinen Preis von 10 Milliarden US-Dollar zu rechtfertigen.

Die Liste der potenziellen Ziele ist streng geheim, aber die NASA plant, die spezifischen ERO-Bilder und -Spektren Mitte Juli zu veröffentlichen.

„Ihr Ziel ist es, der Welt und der Öffentlichkeit zu beweisen, dass Webb voll funktionsfähig ist und hervorragende Ergebnisse liefert“, sagte Klaus Pontopedan, ein Webb-Projektwissenschaftler am Space Telescope Science Institute in Baltimore. „Es ist auch eine Gelegenheit, den Beginn vieler Jahre Web Science zu feiern.“

Er sagte, die Ziele, die von einem Expertengremium ausgewählt wurden, werden alle vier wissenschaftlichen Werkzeuge präsentieren, „um Licht auf alle Web-Wissenschaftsthemen zu werfen … vom frühen Universum über Galaxien im Laufe der Zeit bis hin zum Lebenszyklus von Sternen und anderen Welten.“

Webb wurde entwickelt, um das schwache Licht der ersten Generationen von Sternen und Galaxien einzufangen, die nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren entstanden sind, Licht, das durch die Ausdehnung des Weltraums selbst in den Infrarotbereich des Spektrums gestreckt wurde.

Um seinen extrem scharfen Fokus zu erreichen, mussten Webbs Sekundärspiegel und 18 sechseckige Segmente seines 21,3 Fuß breiten Primärspiegels, die jeweils mit ultrapräzisen Neigungsaktuatoren ausgestattet waren, mit Nanometerauflösung ausgerichtet werden, ein iterativer Prozess, der 18 reflektierte effektiv verschmolz Strahlen in einen Punkt eins.

Um das Infrarotlicht der ersten Sterne und Galaxien zu erkennen, muss Webb innerhalb weniger Grad vom absoluten Nullpunkt arbeiten, eine Leistung, die durch die Zerbrechlichkeit von möglich wurde Fünfschichtiger Baldachin Die kurz nach dem Start einwandfrei bereitgestellt wurde.

Seitdem haben sich die Spiegel und Instrumente auf etwa minus 390 Grad Fahrenheit abgekühlt, während MIRI, das mit einem Hightech-„Kühler“ ausgestattet ist, um seine Fähigkeit zur Beobachtung längerer Wellenlängen zu verbessern, minus 449 Grad Fahrenheit erreicht hat, nur 6 Grad über dem absoluten Wert Null.

„Insgesamt war die Leistung des Observatoriums außergewöhnlich“, sagte McElwain. „Wir befinden uns wirklich in meiner Erweiterung zu Hause. An diesem Punkt charakterisieren und kalibrieren wir sowohl das Observatorium als auch die wissenschaftlichen Instrumente.

„Aus meiner Sicht gibt es immer Risiken, aber ich bin sehr zuversichtlich, dass wir hier die Ziellinie erreichen werden und wir in den nächsten Monaten eine große wissenschaftliche Mission mit einer gewaltigen wissenschaftlichen Entdeckung haben werden wirklich aufgeregt, an diesem Punkt zu sein.“

William Harwood

Bill Harwood hat seit 1984 hauptberuflich über das US-Weltraumprogramm berichtet, zunächst als Büroleiter von Cape Canaveral für United Press International und jetzt als Berater für CBS News. Er hat 129 Space-Shuttle-Missionen, jeden interplanetaren Flug seit dem Vorbeiflug der Voyager 2 an Neptun und Dutzende von kommerziellen und militärischen Starts begleitet. Harwood befindet sich im Kennedy Space Center in Florida und ist ein hingebungsvoller Amateurastronom und Co-Autor von „Comm Check: The Final Flight of Shuttle Columbia“.