Como os engenheiros calibrarão os 4 instrumentos de James Webb
O Telescópio Espacial James Webb está se aproximando do início de sua missão científica. Com os espelhos e instrumentos totalmente alinhados , Webb está dando o próximo grande passo para se preparar para as operações científicas neste verão: comissionar os instrumentos. O Webb possui quatro instrumentos, a Near-Infrared Camera (NIRCam), Near-Infrared Spectrometer (NIRSpec), Near-Infrared Imager and Slitless Spectrometer (NIRISS) / Fine Guidance Sensor (FGS) e o Mid-Infrared Instrument (MIRI). Os engenheiros precisam verificar se cada parte de cada instrumento está funcionando exatamente como deveria para que o telescópio possa ser o mais preciso possível.
Todos os quatro instrumentos já foram energizados e resfriados até suas temperaturas operacionais. Para verificar seus componentes, a equipe de comissionamento opera os mecanismos dos instrumentos, como as rodas que controlam os filtros e grades, e os microobturadores do NIRSpec, que são como pequenas janelas que abrem e fecham para permitir imagens de centenas de alvos de uma só vez.
Em seguida, vamos às calibrações do instrumento, nas quais cada instrumento coleta dados de um alvo conhecido e é ajustado para garantir que seja preciso, como Scott Friedman, cientista principal de comissionamento da Webb, explicou em uma postagem no blog da NASA:
“A calibração astrométrica de cada instrumento mapeia os pixels nos detectores para os locais precisos no céu, para corrigir as pequenas, mas inevitáveis distorções ópticas que estão presentes em todos os sistemas ópticos. Fazemos isso observando o campo astrométrico Webb, um pequeno pedaço do céu em uma galáxia próxima, a Grande Nuvem de Magalhães”.
A Grande Nuvem de Magalhães é um objeto astronômico bem conhecido, que já foi observado com grande precisão pelo Telescópio Espacial Hubble. Isso significa que os engenheiros têm uma comparação muito boa para o que deveriam ver com o Webb. Isso permite que eles calibrem as pequenas distorções ópticas nos instrumentos e as permitam.
“Calibrar essa distorção é necessário para posicionar precisamente os alvos científicos no campo de visão dos instrumentos”, explicou Friedman. “Por exemplo, para obter os espectros de uma centena de galáxias simultaneamente usando o conjunto de microobturadores NIRSpec, o telescópio deve ser apontado para que cada galáxia esteja no obturador adequado e haja um quarto de milhão de obturadores!”
A equipe também testará a nitidez das imagens coletadas de cada instrumento e testará se os instrumentos podem apontar corretamente para um determinado alvo. O último passo é verificar se os instrumentos podem rastrear alvos em movimento, o que não é necessário para a maioria das observações porque os alvos estão muito distantes, mas é útil para observar alvos como asteroides e cometas em nosso sistema solar.
“Estamos nos últimos dois meses de comissionamento do Webb antes que ele esteja totalmente pronto para sua missão científica”, escreve Friedman. “Ainda temos propriedades e capacidades importantes dos instrumentos para testar, medir e demonstrar. Quando eles estiverem completos, estaremos prontos para iniciar os grandes programas científicos que os astrônomos e o público aguardam ansiosamente. Estamos quase lá."
