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韦伯太空望远镜首批图像即将发布,精细制导传感器(FGS)提供预览


  来源: cnBeta.COM 时间:2022-07-11 编辑:清风
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距离7月12日发布NASA詹皇-韦伯太空望远镜(JWST)的首批全彩图像只有五天时间了,但这个天文台是如何找到并锁定其目标的呢?韦伯的精细制导传感器(FGS)在设计时就考虑到了这个特殊的问题。(FGS及近红外成像仪和无缝隙光谱仪/NIRISS是由加拿大航天局开发的)。



最近,FGS捕捉到了恒星和星系的景象,这为JWST的科学仪器在未来几周、几个月和几年内揭示的内容提供了一个诱人的一瞥。


尽管FGS的主要目的是通过精确的指向实现精确的科学测量和成像,但它一直都有能力捕捉图像。当它这样做时,图像通常不会被保留。鉴于L2和地球之间有限的通信带宽(距离为150万公里),韦伯一次最多只能发送两个科学仪器的数据。然而在5月份为期一周的稳定性测试中,团队想到有可用的数据传输带宽,因此他们可以保留正在拍摄的图像。



由此产生的工程测试图像有一些粗糙的边缘特质。它并没有被优化为科学观测,相反,拍摄这些数据是为了测试望远镜在锁定目标方面的能力,但它确实暗示了望远镜的力量。它带有韦伯在发射后的准备工作中产生的一些特征。明亮的恒星以其六条长而清晰的衍射尖峰脱颖而出--这是由于韦伯的六面镜面段造成的效果。在恒星之外,星系几乎充满了整个背景。


根据韦伯科学家的说法,这一结果--在32小时内使用72次曝光--是迄今为止拍摄的最深的宇宙图像之一。当FGS的光圈打开时,它不像其他科学仪器那样使用彩色滤光片--这意味着不可能以科学分析所需的严格程度来研究这张图像中的星系年龄。但即使在测试期间捕捉到计划外的图像,FGS也能产生令人惊叹的宇宙景观。


“随着韦伯望远镜取得了比预期更好的图像质量,在调试的早期,大家故意将导引器的焦距调小以帮助确保它们达到性能要求。当拍摄这张图片时,我很兴奋地看到这些微弱的星系中的所有细节结构,”霍尼韦尔航空航天企业韦伯精细制导传感器项目科学家Neil Rowlands指出,“鉴于大家现在知道深广带制导器图像的可能性,也许这种图像在可行的情况下跟其他观测平行拍摄,可以证明在未来具有科学意义。”


由于这张图片不是以科学成果为目的而制作的,因此有几个特点跟将于7月12日发布的全分辨率图片有很大的不同。那些图像将包括--至少在短时间内--有史以来捕获的最深的宇宙图像。


FGS图像的颜色采用了跟韦伯的其他工程图像在整个调试过程中所采用的相同的偏红颜色方案。此外,在这些曝光过程中没有出现“抖动”。抖动是指在每次曝光之间望远镜都会稍微重新定位。此外,明亮恒星的中心看起来是黑色的,因为它们使韦伯的探测器饱和,而望远镜的指向并没有在曝光过程中改变,从而以从相机探测器的不同像素中捕获中心。在图像的边缘和角落也可以看到不同曝光的重叠帧。


在这项工程测试中,其目的是锁定一颗恒星并测试韦伯能多好地控制其“滚动”--从字面上看,韦伯能像飞行中的飞机一样向一侧滚动。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的韦伯操作科学家Jane Rigby表示,这项测试已成功进行--除了产生了一幅激发科学家想象力的图像,他们还将分析韦伯的科学数据。


Rigby表示:“这张图片中最微弱的星系正是韦伯在其第一年的科学运行中要研究的微弱星系类型。”


虽然韦伯的四个科学仪器将最终揭示该望远镜对宇宙的新看法,但精细制导传感器是一个将在整个任务期间用于每一次韦伯观测的仪器。FGS已经在对准韦伯的光学器件方面发挥了关键作用。现在,在6月进行的第一次真正的科学观测中及一旦科学运作在7月中旬开始,它将引导每一次韦伯观测到它的目标并保持必要的精度,进而使韦伯产生关于恒星、系外行星、星系甚至大家太阳系内移动目标的突破性发现。


关键词:韦伯太空望远镜 传感器 FGS    浏览量:6155

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