Veba teleskops uztver pirmos fotonus un sāk pieregulēt savu 'aci'
Foto: EPA/Scanpix/LETA

Nu, kad Džeimsa Veba kosmiskais teleskops ir nogādāts savā jaunajā mājvietā – orbītā ap otro Lagranža punktu – , var sākties teleskopa sagatavošana darbam. Ceturtdien, 3. februārī, sāktais galvenā spoguļa segmentu regulēšanas process norisināsies septiņās fāzēs un ilgs apmēram trīs mēnešus. To varētu tēlaini pielīdzināt ieilgušai vizītei pie optometrista, kur klientam tiek piemeklētas vajadzīgās brilles, ik pa brīdim apvaicājoties, vai labāka redzamība ir ar šīm lēcām, vai tomēr ar iepriekšējām.

close-ad
Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

Galvenā gaismu savācošā virsma Veba teleskopam ir galvenais spogulis, kura diametrs ir apmēram 6,5 metri. Taču, pretēji Habla teleskopam, kuram galvenais spogulis sastāv no viena elementa, Vebs ir tik milzīgs, ka vienīgais risinājums, lai to varētu nogādāt kosmosā vienā gabalā, bija veidot spoguli no atsevišķiem segmentiem un "ietūcīt" raķetes kravas nodalījumā daļēji salocītu. Kopumā tas sastāv no 18 sešstūriem, un pagaidām tie visi uztverami katrs pats par sevi jeb, kā izteicās Džeina Rigbija, viena no Veba misijas zinātniecēm, "šobrīd var uzskatīt, ka mums ir 18 atsevišķi, nelieli spoguļi, mazas "primadonnas", kas katra darbojas pēc sava prāta un dzied savu dziesmu sevis izvēlētā toņkārtā. Mums jāpanāk, lai tie darbojas kā koris".

Tam jābūt ārkārtīgi precīzam darbam – atceramies, ka Habla teleskopa pirmajos darbības gados nelielas spoguļa neprecizitātes dēļ attēli bija visai neasi. Veba teleskopa 18 segmentiem attiecībā citam pret citu jābūt izvietotiem ar precizitāti līdz 50 nanometriem.

Lai mēs varētu aptvert, cik smalks darbs tas ir, iedomāsimies, ka Veba teleskopa galvenais spogulis ir ASV teritorijas izmērā. Tad katrs no 18 segmentiem atbilstu apmēram Teksasas štata platībai. Un katrs no šiem Teksasas izmēra gabaliem attiecībā citam pret citu jāizkārto ar precizitāti, kas nepārsniedz četrus centimetrus.

NASA 3. februārī bloga ierakstā paziņoja, ka viens no teleskopa instrumentiem – NIRCam, kas uztver tuvo infrasarkano starojumu – fiksējis pirmos fotonus jeb pirmo gaismu no zvaigznes, kura tiks izmantota Veba spoguļu kalibrēšanā un regulēšanā. Šī zvaigzne ir HD 84406 un atrodas aptuveni 258 gaismas gadu attālumā no Zemes un redzama, veroties Lielā Lāča (Lielo Greizo ratu) zvaigznājā. Regulēšanā tiks izmantots algoritms, kas izstrādāts un daudz jo daudz reižu pārbaudīts tepat, uz Zemes, izmantojot 1:6 mēroga Veba teleskopa modeli.

NASA ierakstā detalizēti izklāstījusi visas septiņas fāzes. Īsi ieskicēsim būtiskāko.

Vispirms pats teleskops ir jānovieto pareizā attiecībā pret lidaparāta pozīciju. Pašlaik teleskopa spoguļu izvietojums nesakrīt ar to, kurp pavērsta visa iekārta. Proti, jāpanāk, lai virziens, kurp "skatās" un pret kuru zvaigzni vai citu objektu pavērsts viss lidaparāts, perfekti atbilst tam, kurp pavērsts arī galvenais spogulis. Viss lidaparāts savu pozīciju koriģē, par atskaites punktu ņemot zvaigznes – tam ir trīs t.s. "zvaigžņu trekeri" jeb izsekotāji, bet mēs varam par tiem domāt kā par Veba analogu uz Zemes izmantojamām GPS sistēmām. Sākumā teleskopa NIRCam kamera, skatoties uz zvaigzni HD 84406, fiksēs nevis vienu, bet gan 18 gaismas punktiņus – no katra spoguļa segmenta atsevišķi, un nobīde var būt tik liela, ka visi 18 pat nesalien vienā kadrā. Pirmie kadri varētu izskatīties apmēram kā simulācijā iegūtajā bildē zemāk. Vienu pēc otra kustinot katru no segmentiem un secinot, kurš no sensora fiksētajiem gaismas punktiņiem kustās līdzi, Veba komanda "savilks" kopā visus 18.

Pēc tam spoguļa segmentu izvietošana jau notiek ar mērķi visus punktus kadrā dabūt aptuveni tādā izkārtojumā, kādā ir izvietoti segmenti Veba teleskopa spogulī. Pēc šī soļa Veba komandai būs 18 atsevišķi, taču labi noregulēti mini teleskopi. Proti, katrs spogulis vēl aizvien darbosies atsevišķi. Zvaigzne HD 84406 kadrā pēc šī soļa varētu izskatīties apmēram šādi:

No tā lielas jēgas nav, tāpēc nākamais solis ir – savākt visu 18 spoguļu atstarotos punktiņus vienā pašā punktā centrā. Šī regulēšanas fāze notiek trīs apakšposmos – Veba spoguļa segmenti ir sagrupēti trīs grupās – A, B un C grupas segmenti –, un attiecīgi tādā secībā arī tiks veikta to izvietojuma pieregulēšana.

Pēc tam seko ceturtā un piektā fāze – īsta "mikroķirurģija". Tieši šajās fāzēs jāpanāk iepriekš minētā spoguļu izvietojuma precizitāte līdz 50 nanometriem. Smalkākas nianses var lasīt NASA blogā, klikšķinot šeit.

Teleskopa regulēšanā izmantots NIRCam instruments, taču Veba rīcībā ir vēl trīs rīki, katrs pielāgots citam infrasarkanā starojuma diapazonam. Sestajā kalibrācijas fāzē tas viss, kas smuki saregulēts un savākts vienā perfektā gaismas punktā ar NIRCam palīdzību, jādabū arī pārējo insrumentu redzes laukā. Visbeidzot septītajā fāzē tiks pārbaudīta attēla kvalitāte katram no Veba teleskopa sensoriem, un pēc nepieciešamības veikti tālākas mikroskopiskas korekcijas. Tā, protams, nebūs pēdējā reize. Veba teleskopa spoguļu kalibrācija ik pa laikam būs jāveic arī visā tā ekspluatācijas laikā.

Pēc tam, kad galvenā spoguļa segmenti būs noregulēti, vienu pēc otra iedarbinās un nokalibrēs visus teleskopa sensorus. Šis process tiks pabeigts jūnija beigās vai jūlija sākumā, un tajā brīdī Veba teleskops beidzot varēs sākt darbu.

Tags

Džeimsa Veba kosmiskais teleskops Astronomija Eiropas Kosmosa aģentūra Kosmoss NASA
53545769
Inženierzinātnes
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form