Como os engenheiros estão preparando o instrumento NIRSpec de James Webb para a ciência

Enquanto os engenheiros do Telescópio Espacial James Webb continuam o longo e delicado processo de alinhamento de seus espelhos para preparar o telescópio para as operações científicas neste verão, outras equipes estão trabalhando na preparação dos quatro instrumentos científicos do telescópio para as operações. Um dos instrumentos, o Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec), atingiu recentemente um marco ao concluir as verificações iniciais de três de seus mecanismos. Agora, membros da NASA e da Agência Espacial Europeia (ESA) compartilharam mais informações sobre o NIRSpec e como ele está sendo preparado para investigar alvos, incluindo algumas das galáxias mais antigas do universo.

Existem três mecanismos cruciais para a operação do NIRSpec: um conjunto de roda de filtro (FWA), um conjunto de roda de grade (GWA) e um conjunto de mecanismo de refocalização (RMA). Estes trabalham juntos para permitir a operação do espectrógrafo, que divide a luz em um espectro de cores. Ao observar o espectro de luz de objetos distantes, os cientistas podem dizer do que esses objetos são feitos, pois diferentes elementos absorvem luz em diferentes comprimentos de onda.

Para garantir que apenas a luz dentro dos comprimentos de onda investigados chegue ao instrumento, o NIRSpec usa filtros para bloquear comprimentos de onda indesejados, e esses filtros são controlados pelo FWA. Para focar a luz, o instrumento usa o RMA. E a luz é separada em um espectro usando grades, um prisma e um espelho no GWA.

Os engenheiros descreveram como verificaram cada um desses componentes: “Primeiro operamos o conjunto da roda do filtro, percorrendo-o em todas as oito posições nas direções para frente e para trás… Em cada posição, registramos um conjunto de dados de referência. Esses dados nos mostraram o quão bem a roda estava se movendo e com que precisão ela se ajustou em cada posição… Os dados mostraram que a roda se moveu muito bem mesmo na primeira tentativa.”

A operação do GWA foi igualmente bem sucedida. “Usamos então um procedimento muito semelhante para o conjunto da roda de grade, que também teve um desempenho excelente na primeira vez”, escreveram eles. E, finalmente, o mecanismo RMA, que ajudará a focar o instrumento, passou por algumas centenas de etapas para verificar se ele estava posicionado corretamente. Esses testes também correram bem, com a equipe escrevendo que “a conclusão bem-sucedida deste teste nos mostrou que o RMA é um mecanismo bem comportado e saudável”.

Tudo parece bom para o NIRSpec, então agora o instrumento pode continuar sendo testado e calibrado antes de sua primeira coleta de dados científicos em alguns meses. “Nos próximos meses, a equipe do NIRSpec continuará seus esforços de comissionamento”, escreveu a equipe. “Toda a equipe está muito ansiosa para o início das observações científicas neste verão!”