James Webb Space Telescope : alignement des miroirs terminé

Le chemin pour les premières données scientifiques est long pour le télescope spatial James Webb (JWST) : l’alignement des miroirs a commencé fin janvier, une fois arrivé à sa destination finale le 24 janvier.

Après une première image d’une étoile cible obtenue le 11 février, différentes étapes ont été menées, empilement des images des différentes sections suivi d’un phasage grossier puis fin.

Ce réseau d’images hexagonales capturées par l’instrument NIRCam montre les progrès réalisés au cours de la phase d’alignement des segments, alignant davantage les 18 segments de miroir primaire et le miroir secondaire de Webb à l’aide de mouvements précis commandés depuis le sol (crédit : NASA/STScI)

Le 11 mars, l’équipe de la mission a terminé l’étape de phasage fin : chacun des segments de miroir primaire a été ajusté pour produire une image unifiée de la même étoile en utilisant uniquement l’instrument NIRCam.

Phasage fin terminé. Alors que le but de cette image était de se concentrer sur l’étoile brillante au centre pour l’évaluation de l’alignement, l’optique de Webb et NIRCam sont si sensibles que les galaxies et les étoiles vues en arrière-plan apparaissent. Cette image unifiée de la même étoile, 2MASS J17554042+6551277, utilise un filtre rouge pour optimiser le contraste visuel (crédits : NASA/STScI)

L’équipe a maintenant entièrement aligné l’imageur principal de Webb, la caméra proche infrarouge NIRCam, sur les miroirs de l’observatoire.

Ce nouveau « selfie » a été créé à l’aide d’un objectif d’imagerie pupillaire spécialisé à l’intérieur de l’instrument NIRCam qui a été conçu pour prendre des images des segments de miroir primaires au lieu d’images du ciel. Cette configuration n’est pas utilisée pendant les opérations scientifiques et est utilisée strictement à des fins d’ingénierie et d’alignement. Dans cette image, tous les 18 segments de miroir primaire de Webb sont montrés collectant la lumière de la même étoile à l’unisson (crédits : NASA/STScI)

« Nous avons entièrement aligné et focalisé le télescope sur une étoile, et les performances dépassent les spécifications. Nous sommes ravis de ce que cela signifie pour la science. Nous savons maintenant que nous avons construit le bon télescope. »

Ritva Keski-Kuha, responsable adjointe des éléments de télescope optique pour Webb à la NASA Goddard

À cette étape clé de la mise en service du télescope Webb, chaque paramètre optique qui a été vérifié et testé fonctionne au niveau ou au-dessus des attentes. L’équipe n’a également trouvé aucun problème critique et aucune contamination ou blocage mesurable du chemin optique de Webb. L’observatoire est capable de recueillir avec succès la lumière d’objets distants et de la transmettre à ses instruments sans problème.

Bien qu’il reste des mois avant que Webb ne livre finalement sa nouvelle vision du cosmos, la réalisation de cette étape signifie que l’équipe est convaincue que le premier système optique de Webb fonctionne aussi bien que possible.

Au cours des six prochaines semaines, l’équipe procédera aux étapes d’alignement restantes avant la préparation finale des instruments scientifiques. L’équipe alignera davantage le télescope pour inclure le spectrographe dans le proche infrarouge NIRSpec, l’instrument dans l’infrarouge moyen MIRI et l’imageur dans le proche infrarouge NIRISS et le capteur de guidage fin (FGS). 

Le guideur de Webb (FGS) et quatre instruments scientifiques (NIRCam, NIRSpec, NIRISS et MIRI) partagent le champ de vision de l’optique du télescope Webb, mais ils voient en fait différentes parties du ciel à une observation donnée. 
Crédit : NASA

Toutes les caméras voient le ciel en même temps et donc pour basculer une cible d’une caméra à une autre, le télescope est « repointé » pour mettre la cible dans le champ de vision de l’autre instrument. Il est donc nécessaire de connaître précisément les positions relatives de tous les champs de vision. Les positions des trois instruments dans le proche infrarouge par rapport au FGS sont acquises et mises à jour dans le logiciel utilisé pour pointer le télescope vers une cible. Un algorithme évalue ainsi les performances de chaque instrument, puis calcule les corrections finales nécessaires pour obtenir un télescope bien aligné sur tous les instruments scientifiques.

L’instrument MIRI sera le dernier instrument aligné car il faut attendre que le refroidisseur cryogénique le refroidisse à sa température de fonctionnement finale, un peu moins de 7 degrés au-dessus du zéro absolu ! [explications sur les différents instruments]

Ensuite, l’étape finale d’alignement du Webb commencera avec l’ajustement des petites erreurs de positionnement résiduelles dans les segments de miroir.

L’alignement de l’ensemble des miroirs et des instruments devrait être terminé début mai, voire plus tôt, avant de passer à environ deux mois de préparation des instruments scientifiques. Les premières images et données scientifiques en pleine résolution de Webb seront publiées cet été.

Source principale : https://blogs.nasa.gov/webb/

Tous les articles sur le Webb : https://reves-d-espace.com/tag/webb/

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