在航行了超过一百万英里离开地球后,詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 距离开始科学观测仅剩两个月。NASA 于 4 月 28 日宣布,这架强大的航天器即将完成准备工作的最后阶段,这一过程称为科学仪器调试。
虽然 JWST 已经达到了准备过程的最后一个关键阶段,但在官方数据采集开始之前,它仍有许多步骤和里程碑需要完成。
JWST 不仅仅是一台收集图像的望远镜,它还是一套科学设备工具箱。太空望远镜科学研究所 JWST 项目科学家 Klaus Pontoppidan 表示,虽然 JWST 最近已经完全对齐了其 18 个六边形镜面——这是一个里程碑,能够让这架太空望远镜拍摄更清晰、更锐利的深空图像——但其许多仪器仍在进行微调。
Pontoppidan 说:“天文学家是一群注重量化的人。他们想要的不仅仅是漂亮的图片,他们希望能够进行定量的测量。”
新阶段涉及确认每台仪器的功能,评估其性能,并校准其系统,以确保可以完整执行必要的运行序列。这个阶段对于确保所有未来的数据采集都能顺利进行至关重要。Pontoppidan 说:“每个人都希望尽快开始科学研究,但我们确实必须确保仪器能够提供科学数据。”
JWST 的检查清单上的一些评估包括一项移动目标测试,用于追踪小行星在太空中的运动,并确保它能够识别我们太阳系以外的行星(系外行星)的特征。另一项测试将涉及将望远镜指向天空的不同区域,特别是大麦哲伦星系,以测量并纠正其仪器可能存在的任何光学畸变。
该望远镜配备了四种仪器,每种仪器都设计用于进行特定的数据采集。这一系列相机和光谱仪传感器经过校准,能够接收中红外和近红外范围的电磁波——这些是来自我们肉眼看不见的遥远宇宙天体的波。一旦性能测试结束,这些仪器将探测并拍摄遥远星系和新形成的恒星,并获取大量天体的质量、温度、化学成分和其他物理特性。
其中一些工具已经报告了初步图像。太空望远镜科学研究所的观测科学家兼 JWST 任务调试科学家 Scott Friedman 表示,在几个月的测试过程中,JWST 采集的测量数据不会用于研究。相反,它们将用于确保所有系统都如其所说的那样,已准备好启动。
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最后阶段是为期六个月的调试过程中的第四个月。虽然他们比计划晚了几天,但 Friedman 表示,如果一切都按计划进行,该航天器最早可能在 6 月份就能处理其第一年的科学任务。但像所有新系统一样,团队和望远镜都有一个需要克服的学习曲线。
Friedman 说:“我们很早以前就有一个详细的计划,关于我们如何进展以及我们将要做哪些活动。并非一切都完美无瑕,但总的来说,事情进展得比我们希望的要好。”
距离正式投入使用仅剩几周时间,天文学家和非天文学家都高度期待这架太空望远镜在仪器调试完成后将带来的发现。Pontoppidan 计划通过向公众发布全新的宇宙彩色图像来庆祝。
他说:“我一直认为,建造这些大型天文实验触及了我们人性的一些核心——以全新的方式探索世界,探索我们来自哪里,以及我们将去往何方。”