El sensor de orientación de precisión proporciona una vista previa

Esta imagen de prueba del sensor de guía de precisión se adquirió en paralelo con la imagen de NIRCam de la estrella HD147980 durante ocho días a principios de mayo de 2022. Esta imagen geométrica representa un total de 32 horas de tiempo de exposición en múltiples puntos de canal Guider 2 superpuestos. Las observaciones no están optimizadas para detectar objetos débiles, pero sin embargo, la imagen captura objetos muy débiles y es, en la actualidad, la imagen más profunda del cielo infrarrojo. La respuesta de longitud de onda sin filtrar del enrutador, de 0,6 a 5 μm, ayuda a proporcionar esta sensibilidad extrema. La imagen es monocromática y se muestra en colores falsos con blanco-amarillo-naranja-rojo que representa la progresión de más brillante a más tenue. La estrella brillante (magnitud 9,3) en el borde derecho es 2MASS 16235798 + 2826079. Solo hay unas pocas estrellas en esta imagen, se distinguen por sus ondas de difracción. Las cosas restantes son miles de galaxias débiles, algunas en el universo cercano, pero muchas, muchas más en el universo distante. Crédito: equipo de la NASA, CSA y FGS.

Estamos a solo cinco días del 12 de julioEl décimo liberar Las primeras imágenes a todo color del telescopio espacial James Webb de la NASAPero, ¿cómo encuentra y cierra el observatorio sus objetivos? El sensor de guía de precisión (FGS) de Webb fue diseñado con esta pregunta en mente. (La Agencia Espacial Canadiense desarrolló el FGS, así como el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrómetro de grietas (NIRISS)). La Agencia Espacial Canadiense capturó recientemente una vista de las estrellas y galaxias que brinda una visión emocionante de lo que revelarán los instrumentos científicos del JWST en las próximas semanas, meses y años.

Aunque el objetivo principal del FGS es permitir mediciones científicas precisas e imágenes con una guía precisa, siempre ha sido capaz de capturar imágenes. Cuando se hace esto, las imágenes generalmente no se conservan: debido al ancho de banda limitado de las conexiones entre L2 Y la Tierra (una distancia de 1,5 millones de kilómetros), Webb solo envía datos de hasta dos dispositivos científicos simultáneamente. Sin embargo, durante una prueba de estabilidad de una semana en mayo, el equipo tenía ancho de banda disponible para la transferencia de datos, por lo que podían conservar las imágenes que habían tomado.

Infografía del sensor de orientación de precisión del telescopio espacial James Webb

El Telescopio Espacial James Webb será el observatorio espacial más importante de la próxima década, sirviendo a astrónomos de todo el mundo. Uno de los dos componentes canadienses del telescopio espacial James Webb, el FGS es el sensor de apuntamiento más avanzado de cualquier telescopio jamás construido. Está montado en estrellas brillantes en el espacio profundo para preservar la claridad de las imágenes web. Crédito: CSA

La imagen de prueba de ingeniería resultante (que se muestra en la parte superior de este artículo) tiene algunas cualidades aproximadas. No ha sido optimizado para ser una observación científica; En cambio, los datos se tomaron para probar qué tan bien el telescopio puede permanecer cerca del objetivo, pero indican la potencia del telescopio. Lleva algunos sellos de opiniones que Webb produjo durante sus preparativos posteriores al lanzamiento. Las estrellas brillantes se destacan con seis picos de difracción largos y bien definidos, un efecto creado por los segmentos del espejo de seis lados de Webb. Detrás de las estrellas, las galaxias de fondo ocupan casi la totalidad.

Según los científicos de Webb, el resultado, utilizando 72 exposiciones durante 32 horas, se encuentra entre las imágenes más profundas del universo jamás tomadas. Cuando la apertura de la lente FGS está abierta, no utiliza filtros de color como otros instrumentos científicos, lo que significa que es imposible estudiar la edad de las galaxias en esta imagen con el rigor necesario para el análisis científico. Pero incluso cuando se toman imágenes no planificadas durante las pruebas, el FGS puede producir impresionantes vistas del universo.

los Sensor de guía de precisión (FGS) Le permite a Webb señalar con precisión, para que pueda obtener imágenes de alta calidad. El generador de imágenes de infrarrojo cercano y la parte sin rendija del espectro de FGS/NIRISS se utilizarán para investigar los siguientes objetivos científicos: detección de la primera luz,[{» attribute=»»>exoplanet detection and characterization, and exoplanet transit spectroscopy.

FGS/NIRISS has a wavelength range of 0.8 to 5.0 microns, and is a specialized instrument with three main modes, each of which addresses a separate wavelength range. FGS is a “guider,” which helps point the telescope.

“With the Webb telescope achieving better-than-expected image quality, early in commissioning we intentionally defocused the guiders by a small amount to help ensure they met their performance requirements. When this image was taken, I was thrilled to clearly see all the detailed structure in these faint galaxies. Given what we now know is possible with deep broad-band guider images, perhaps such images, taken in parallel with other observations where feasible, could prove scientifically useful in the future,” said Neil Rowlands, program scientist for Webb’s Fine Guidance Sensor, at Honeywell Aerospace.

Since this image was not created with a science result in mind, there are a few features that are quite different than the full-resolution images that will be released on July 12. Those images will include what will be – for a short time at least – the deepest image of the universe ever captured, as NASA Administrator Bill Nelson announced on June 29.

The FGS image is colored using the same reddish color scheme that has been applied to Webb’s other engineering images throughout commissioning. In addition, there was no “dithering” during these exposures. Dithering is when the telescope repositions slightly between each exposure. In addition, the centers of bright stars appear black because they saturate Webb’s detectors, and the pointing of the telescope didn’t change over the exposures to capture the center from different pixels within the camera’s detectors. The overlapping frames of the different exposures can also be seen at the image’s edges and corners.

In this engineering test, the purpose was to lock onto one star and to test how well Webb could control its “roll” – literally, Webb’s ability to roll to one side like an aircraft in flight. That test was performed successfully – in addition to producing an image that sparks the imagination of scientists who will be analyzing Webb’s science data, said Jane Rigby, Webb’s operations scientist at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

“The faintest blobs in this image are exactly the types of faint galaxies that Webb will study in its first year of science operations,” Rigby said.

Si bien los cuatro instrumentos Webb finalmente revelarán la nueva visión del universo del telescopio, el sensor de guía de precisión es el único instrumento que se utilizará en cada observación Webb durante la vida de la misión. FGS ya ha jugado un papel importante en la alineación de la óptica de Webb. Ahora, durante las primeras observaciones científicas reales realizadas en junio y una vez que las operaciones científicas comiencen a mediados de julio, cada observación dirigirá a Webb a su objetivo y mantendrá la precisión necesaria para que Webb produzca descubrimientos fascinantes sobre estrellas, exoplanetas, galaxias e incluso objetivos en movimiento. dentro de nuestro sistema solar.

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