美國宇航局(NASA)詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST)團隊宣布,望遠鏡上的“眼睛”NIRSpec(近紅外光譜儀)已經完成校準,并開始獲取首批科學數據。
這可以說是個非常重要的里程碑,因為受新冠肺炎疫情等諸多因素影響,NASA 始終在以精簡的方式推動 JWST 的發射和部署。在正式啟動 JWST 之前,NASA 必須通過 17 種儀器“模式”的測試,而校準 NIRSpec 是其中的第 10 個模式,超過了總數的一半。
JWST 團隊表示:“最近確認的 NIRSpec 目標獲取能力,將使 NIRSpec 團隊為我們進行最后的調試活動做好準備。我們迫不及待地想在今年夏天看到 NIRSpec 進行的首次科學觀測!”事實上,根據該機構發布的消息,該團隊已經開始獲取部分科學數據。按照預期計劃,NASA 可能會在 7 月 12 日公布 JWST 拍攝到的第一張星際圖像。
JWST 主要有四個關鍵組件,每個組件都有助于該機構概述的 17 種模式。值得注意的是,幾乎所有這些模式都依賴于某種類型的紅外光探測,這意味著它們可以研究人類肉眼看不到的電磁波譜。
JWST 團隊解釋稱:“研究不同波長的光的強度或亮度,可以提供關于宇宙中各種物質的關鍵信息。從遙遠恒星周圍的太陽系外行星,到宇宙邊緣模糊的星系,以及我們太陽系中的天體,都是如此。”
JWST 上最重要的儀器可能是近紅外攝像頭 (NIRCam)。NIRCam 將在探測宇宙和成像時至關重要。美國航空航天巨頭洛克希德?馬丁公司的空間科學和儀器總監艾莉森?諾特 (Alison Nordt) 解釋說:“如果 NIRCam 出現故障,望遠鏡也就無法進行觀測。”
第二個關鍵組件是中紅外儀器 (MIRI),它由攝像頭和光譜儀組成,用于探測中紅外電磁區域光線照射下的物體。此外,這個組件中還有近紅外成像儀和無縫隙光譜儀 (NIRISS),后者基本上是個系外行星搜尋機器。
在 JWST 上,還配有導航系統,也就是精細制導傳感器,它可以幫助確定瞄準范圍,不會讓光纖“迷路”。最后,就是 NASA 最新完成測試的明近紅外光譜儀。
JWST 團隊解釋稱,近紅外光譜儀是韋伯望遠鏡上的一種儀器,可以在近紅外波段觀測天體物理和行星物體的光譜。換句話說,它的工作是檢查在近紅外區域發光的太空現象,但不僅僅是成像這些物體,它還可以研究它們的化學成分。
在目標捕獲方面,JWST 團隊表示,NIRSpec 有個重要的反射鏡,可以在望遠鏡探索時將宇宙目標放置在合適的位置。這至關重要,因為這樣的信息有助于 NIRSpec 光譜儀知道去哪里尋找目標。
這面反射鏡有兩種方式實現上述功能,即寬孔徑目標捕獲 (WATA) 和基于微快門組件的目標捕獲 (MSATA)。JWST 團隊表示,在測試過程中,WATA 的表現“非常出色”,而 MSATA 也取得了不錯的進展,對我們來說幸運的是,這兩次成功都為我們提供了令人驚嘆的宇宙圖像。
此外,對于 MSATA, JWST 團隊來說,這種測試方法很難使用。它要求在設備快門寬度的十分之一范圍內對 iNIRSpec 科學光譜強度進行適當的估計。這是非常精確的。研究小組說,從 150 公里外看,它的大小和大黃蜂差不多,只有 1.5 厘米。
現在,NASA 已經成功地完成了多項部署任務,在我們期待已久的 7 月 12 日到來之前,還有 7 種模式需要測試。