Sensor panduan halus memberikan pratinjau

Kami hanya lima hari lagi dari 12 Juli^th Pelepasan gambar penuh warna pertama dari Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA, tetapi bagaimana observatorium menemukan dan memperoleh targetnya? Fine Guidance Sensor (FGS) Webb dirancang khusus untuk menjawab pertanyaan ini. (FGS dan Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) dikembangkan oleh Badan Antariksa Kanada.) Baru-baru ini, FGS menangkap pemandangan bintang dan galaksi yang menawarkan sekilas yang menggoda tentang apa yang akan diungkapkan oleh instrumen ilmiah JWST di minggu, bulan, dan tahun yang akan datang.

Meskipun tujuan utama dari FGS adalah untuk memberikan pengukuran ilmiah yang akurat dan pencitraan dengan keselarasan yang tepat, selalu mampu menangkap gambar. Jika ini masalahnya, gambar biasanya tidak dipertahankan: mengingat bandwidth komunikasi yang terbatas antara L2 dan Bumi (jarak 1,5 juta kilometer), Webb hanya mengirimkan data hingga dua instrumen ilmiah sekaligus. Namun, selama uji stabilitas selama seminggu di bulan Mei, tim memperhatikan bahwa ada bandwidth yang tersedia untuk transmisi data, memungkinkan mereka untuk menyimpan gambar yang diambil.

Teleskop Luar Angkasa James Webb akan menjadi observatorium ruang angkasa utama pada dekade berikutnya, melayani para astronom dari seluruh dunia. Sebagai salah satu dari dua elemen Kanada dari Teleskop Luar Angkasa James Webb, FGS adalah sensor pemandu paling canggih dari teleskop mana pun yang pernah dibuat. Ini menangkap bintang terang di ruang angkasa untuk menjaga gambar Webb tetap tajam. Kredit: CSA

Gambar uji teknis yang dihasilkan (ditunjukkan sebelumnya dalam artikel ini) memiliki beberapa tepi kasar. Itu belum diubah sebagai pengamatan ilmiah; Sebaliknya, data diambil untuk menguji seberapa baik teleskop dapat tetap terkunci pada target, tetapi ini merupakan indikasi kinerja teleskop. Ini memiliki beberapa keunggulan dari pandangan yang dihasilkan Webb selama persiapan pasca peluncurannya. Bintang terang terlihat dari enam puncak difraksi yang panjang dan terdefinisi dengan tajam – efek yang dikaitkan dengan segmen cermin enam sisi Webb. Di luar bintang, galaksi mengisi sebagian besar latar belakang.

Menurut para ilmuwan Webb, hasilnya – mengambil 72 eksposur selama 32 jam – adalah salah satu gambar terdalam Semesta yang pernah direkam. Saat bukaan FGS terbuka, ia tidak menggunakan filter warna seperti instrumen sains lainnya – artinya tidak mungkin mempelajari usia galaksi dalam gambar ini dengan ketelitian yang diperlukan untuk analisis ilmiah. Tetapi bahkan ketika gambar yang tidak direncanakan diambil selama pengujian, FGS mampu menghasilkan pemandangan kosmos yang menakjubkan.

“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.

Sementara empat instrumen sains Webb pada akhirnya akan mengungkapkan pandangan baru teleskop tentang Semesta, Fine Guidance Sensor adalah satu-satunya instrumen yang akan digunakan dalam setiap pengamatan Webb selama misi. FGS telah memainkan peran penting dalam membentuk optik Webb. Sekarang, selama pengamatan sains sejati pertama pada bulan Juni dan setelah operasi sains dimulai pada pertengahan Juli, itu akan memandu setiap pengamatan Webb ke tujuannya dan mempertahankan presisi yang dibutuhkan Webb untuk membuat penemuan terobosan tentang bintang, planet ekstrasurya, galaksi, dan bahkan… membuat target bergerak di tata surya kita.