32 C
Ho Chi Minh City
Thứ Sáu, Tháng Tám 12, 2022

Kính viễn vọng Webb đã sẵn sàng cho KHOA HỌC. Đây là ý nghĩa của nó

1. Điều gì đã xảy ra kể từ khi kính thiên văn được phóng lên?

Sau khi phóng thành công Kính viễn vọng Không gian James Webb vào ngày 25 tháng 12 năm 2021, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu quá trình dài để di chuyển kính thiên văn vào vị trí quỹ đạo cuối cùng của nó, mở kính thiên văn ra và – khi mọi thứ nguội đi – hiệu chỉnh các máy ảnh và cảm biến trên tàu.

Vụ phóng diễn ra suôn sẻ như một vụ phóng tên lửa có thể diễn ra. Một trong những điều đầu tiên mà các đồng nghiệp của tôi tại NASA nhận thấy là kính viễn vọng có nhiều nhiên liệu còn lại trên tàu hơn dự đoán để thực hiện các điều chỉnh trong tương lai đối với quỹ đạo của nó. Điều này sẽ cho phép Webb hoạt động lâu hơn nữa so với mục tiêu 10 năm ban đầu của sứ mệnh.

Nhiệm vụ đầu tiên trong chuyến hành trình kéo dài một tháng của Webb đến vị trí cuối cùng trên quỹ đạo là mở kính thiên văn. Điều này diễn ra suôn sẻ mà không gặp bất kỳ trở ngại nào, bắt đầu với việc triển khai lá chắn nắng bằng đốt ngón tay trắng điều đó giúp làm mát kính thiên văn, tiếp theo là sự căn chỉnh của các gương và việc bật các cảm biến.

Khi tấm chắn nắng được mở, nhóm của chúng tôi bắt đầu theo dõi nhiệt độ của bốn máy ảnh và máy đo quang phổ trên tàu, đợi chúng đạt đến nhiệt độ đủ thấp để chúng tôi có thể bắt đầu kiểm tra từng 17 chế độ khác nhau mà các thiết bị có thể hoạt động.

Một tác phẩm công nghệ phức tạp được mạ vàng ngồi trên bàn.
NIRCam trên Webb là công cụ đầu tiên xuất hiện trực tuyến và giúp điều chỉnh 18 phân đoạn gương. Hình ảnh: Trung tâm vũ trụ Goddard của NASA / Wikimedia Commons

2. Bạn đã thử nghiệm điều gì đầu tiên?

Các camera trên Webb nguội đi đúng như dự đoán của các kỹ sư và công cụ đầu tiên mà nhóm bật là Camera hồng ngoại gần – hay NIRCam. NIRCam được thiết kế để nghiên cứu ánh sáng hồng ngoại mờ do các ngôi sao hoặc thiên hà lâu đời nhất tạo ra trong vũ trụ. Nhưng trước khi có thể làm được điều đó, NIRCam phải giúp sắp xếp 18 phân đoạn riêng lẻ của máy nhân bản của Webb.

Sau khi NIRCam nguội xuống âm 280 F, nó đủ lạnh để bắt đầu phát hiện ánh sáng phản xạ từ các phân đoạn gương của Webb và tạo ra những hình ảnh đầu tiên của kính thiên văn. Nhóm NIRCam đã rất ngây ngất khi hình ảnh ánh sáng đầu tiên đến. Chúng tôi đã kinh doanh!

Những hình ảnh này cho thấy rằng các đoạn gương đã tất cả đều chỉ vào một vùng tương đối nhỏ trên bầu trờivà sự liên kết tốt hơn nhiều so với các tình huống xấu nhất mà chúng tôi đã lên kế hoạch.

Cảm biến hướng dẫn tinh vi của Webb cũng đi vào hoạt động vào thời điểm này. Cảm biến này giúp giữ cho kính thiên văn luôn hướng vào một mục tiêu – giống như tính năng ổn định hình ảnh trong máy ảnh kỹ thuật số tiêu dùng. Sử dụng ngôi sao HD84800 làm điểm tham chiếu, các đồng nghiệp của tôi trong nhóm NIRCam đã giúp quay số căn chỉnh của các đoạn gương cho đến khi nó gần như hoàn hảo, tốt hơn nhiều so với mức tối thiểu cần thiết cho một nhiệm vụ thành công.

3. Những cảm biến nào trở nên sống động tiếp theo?

Khi việc căn chỉnh gương kết thúc vào ngày 11 tháng 3, Máy đo quang phổ hồng ngoại gần – NIRSpec – và Máy chụp ảnh hồng ngoại gần và máy đo quang phổ không khe hở – NIRISS – đã hoàn thành việc làm mát và tham gia nhóm.

NIRSpec được thiết kế để đo lường cường độ của các bước sóng ánh sáng khác nhau đến từ một mục tiêu. Thông tin này có thể tiết lộ thành phần và nhiệt độ của các ngôi sao và thiên hà ở xa. NIRSpec thực hiện điều này bằng cách nhìn vào đối tượng mục tiêu của nó thông qua một khe ngăn ánh sáng khác lọt ra ngoài.

NIRSpec có nhiều khe cho phép nó nhìn vào 100 đối tượng cùng một lúc. Các thành viên trong nhóm đã bắt đầu bằng cách thử nghiệm chế độ nhiều mục tiêu, ra lệnh cho các khe mở và đóng, và họ xác nhận rằng các khe đang phản ứng chính xác với các lệnh. Các bước trong tương lai sẽ đo lường chính xác vị trí mà các khe hướng đến và kiểm tra xem nhiều mục tiêu có thể được quan sát đồng thời.

NIRISS là một máy quang phổ không khe cũng sẽ chia ánh sáng thành các bước sóng khác nhau, nhưng nó tốt hơn ở quan sát tất cả các đối tượng trong một cánh đồng, không chỉ những đối tượng trên khe. Nó có một số chế độ, trong đó có hai chế độ được thiết kế đặc biệt để nghiên cứu các hành tinh ngoài hành tinh đặc biệt gần với các ngôi sao mẹ của chúng.

Cho đến nay, việc kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị đang diễn ra suôn sẻ và kết quả cho thấy rằng cả NIRSpec và NIRISS sẽ cung cấp dữ liệu thậm chí còn tốt hơn so với dự đoán của các kỹ sư trước khi ra mắt.

Hai hình ảnh cho thấy một mạng lưới đầy sao và bụi rối rắm nhưng hình bên phải sắc nét hơn nhiều.
Máy ảnh MIRI, hình ảnh bên phải, cho phép các nhà thiên văn học nhìn xuyên qua các đám mây bụi với độ sắc nét đáng kinh ngạc so với các kính thiên văn trước đây như Kính viễn vọng Không gian Spitzer, đã tạo ra hình ảnh bên trái. Hình ảnh: NASA / JPL-Caltech (trái), NASA / ESA / CSA / STScI (phải) / Flickr

4. Nhạc cụ cuối cùng được bật là gì?

Công cụ cuối cùng để khởi động trên Webb là Dụng cụ hồng ngoại trung bình, hay MIRI. MIRI được thiết kế để chụp ảnh các thiên hà ở xa hoặc mới hình thành cũng như các vật thể nhỏ, mờ nhạt như tiểu hành tinh. Cảm biến này phát hiện các bước sóng dài nhất trong các thiết bị của Webb và phải được giữ ở âm 449 F – chỉ 11 độ F trên độ không tuyệt đối. Nếu nó ấm hơn bất kỳ, các máy dò sẽ chỉ nhận nhiệt từ chính thiết bị, chứ không phải các vật thể thú vị bên trong không gian. MIRI có hệ thống làm mát của riêng nócần thêm thời gian để hoạt động hoàn toàn trước khi có thể bật thiết bị.

Các nhà thiên văn vô tuyến đã tìm ra những gợi ý rằng hoàn toàn có những thiên hà bị che khuất bởi bụi và không thể phát hiện bằng kính thiên văn như Hubble thu nhận các bước sóng ánh sáng tương tự như các bước sóng mà mắt người nhìn thấy được. Nhiệt độ cực lạnh cho phép MIRI cực kỳ nhạy cảm với ánh sáng trong dải hồng ngoại trung bình, có thể đi qua bụi dễ dàng hơn. Khi độ nhạy này được kết hợp với gương lớn của Webb, nó cho phép MIRI xuyên qua những đám mây bụi này và tiết lộ các ngôi sao và cấu trúc trong những thiên hà như vậy lần đầu tiên.

5. Điều gì tiếp theo cho Webb?

Kể từ ngày 15 tháng 6 năm 2022, tất cả các thiết bị của Webb đều hoạt động và đã chụp những hình ảnh đầu tiên. Ngoài ra, bốn chế độ chụp ảnh, ba chế độ chuỗi thời gian và ba chế độ quang phổ đã được thử nghiệm và chứng nhận, chỉ còn ba chế độ.

Vào ngày 12 tháng 7, NASA có kế hoạch phát hành một bộ các quan sát trêu ghẹo minh họa khả năng của Webb. Những điều này sẽ cho thấy vẻ đẹp của hình ảnh Webb và cũng cung cấp cho các nhà thiên văn học cảm nhận thực sự về chất lượng dữ liệu mà họ sẽ nhận được.

Sau ngày 12 tháng 7, Kính viễn vọng Không gian James Webb sẽ bắt đầu hoạt động toàn thời gian về sứ mệnh khoa học của nó. Lịch trình chi tiết cho năm tới vẫn chưa được công bố, nhưng các nhà thiên văn học trên khắp thế giới đang háo hức chờ đợi để lấy lại dữ liệu đầu tiên từ kính viễn vọng không gian mạnh nhất từng được chế tạo.Cuộc trò chuyện





Nguồn The Next Web

Bài viết liên quan

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Bài viết mới nhất

Kết nối với chúng tôi

333Thành viênThích
269Người theo dõiTheo dõi