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Comment le télescope spatial James Webb a dépassé toutes les attentes
Le 25 décembre 2021, le télescope spatial James Webb a été lancé dans l’espace.
Le 25 décembre 2021, le télescope spatial James Webb a été lancé avec succès en orbite depuis une fusée Ariane 5. Les lancements de fusées étaient le seul moyen de propulser un vaisseau spatial sur de grandes distances dans l’espace.
Le plan prévoyait six mois d’affichage, de refroidissement et d’étalonnage.
La séquence de diffusion du miroir secondaire est montrée dans cette image accélérée. Il doit être situé exactement à un peu moins de 24 pieds, soit un peu plus de 7 mètres du miroir primaire. C’était l’une des quelques centaines d’étapes qui devraient se dérouler comme prévu, sans faute, pour mettre en ligne un JWST entièrement fonctionnel.
Après cela, les processus scientifiques commenceront, entraînant une espérance de vie de 5 à 10 ans.
Lorsque toutes les optiques sont déployées correctement et que le télescope est entièrement calibré, James Webb devrait être capable de voir n’importe quel objet extraterrestre dans l’univers avec une précision sans précédent, avec ses miroirs primaires et secondaires concentrant la lumière sur les instruments, où les données peuvent être prises, réduites , et retourna sur Terre.
Cependant, le 28 avril 2022, Alignez chaque outil Il a été achevé, avec une durée de vie prévue allant jusqu’à 20 ans.
Cette image montre les 18 segments individuels qui composent le miroir principal de James Webb, et les trois ensembles de miroirs indépendants, étiquetés avec les lettres A, B et C et les numéros 1 à 6, qui correspondent à la position de chaque miroir est fixe à l’heure actuelle. télescope dispersé.
Les performances du télescope et de l’équipe ont été incroyables, dépassant généralement les attentes.
Cette image multi-panneaux montre les détails renvoyés par les deux instruments JWST dans le même pointage/champ de vision. Pour la première fois, tous les instruments à travers le champ de vision complet ont été correctement et complètement calibrés, ce qui rapproche le JWST d’être prêt à commencer les opérations scientifiques.
Premièrement : le carburant d’origine économisé lors du lancement et destiné à la correction de trajectoire.
Avec le panneau solaire déployé 29 minutes après le lancement et environ 4 minutes avant la date prévue, il est clair que le télescope spatial James Webb de la NASA est opérationnel, reçoit de l’énergie et est en route vers sa destination finale. Le lancement a été un succès sans précédent.
JWST est arrivé à destination, point L2 Lagrange, en avance sur le calendrier.
Chaque planète orbite autour d’une étoile qui a cinq positions autour d’elle, des points de Lagrange, cette orbite commune. Un objet situé précisément à L1, L2, L3, L4 ou L5 continuera à orbiter autour du Soleil pendant exactement la même période que les orbites terrestres, ce qui signifie que la distance entre la Terre et le vaisseau spatial sera constante. L1, L2 et L3 sont des points d’équilibre instables et nécessitent des corrections de trajectoire périodiques pour y maintenir la position de l’engin spatial, tandis que L4 et L5 sont stables. Webb s’est inséré avec succès en orbite autour de L2, et il doit toujours être éloigné du Soleil à des fins de refroidissement.
Chaque composant est déployé correctement et refroidi comme prévu.
L’état actuel du JWST montre jusqu’où il est allé à chaque étape de son déploiement, y compris l’étalonnage de divers composants et la température de chaque appareil. Les opérations scientifiques sont sur le point de commencer.
début février, Alignement / mise en service en 7 étapes Le processus a commencé.
Une partie du Hubble eXtreme Deep Field imagée pendant 23 jours au total, contrairement à la vue simulée prédite par JWST dans l’infrarouge. En choisissant judicieusement ses cibles, le télescope spatial James Webb devrait être en mesure de révéler des détails extraordinaires sur les objets les plus éloignés de l’univers qu’aucun autre observatoire ne peut espérer révéler. Une fois l’étalonnage terminé, ce type de travail scientifique peut commencer.
Tout d’abord, les images produites par chaque clip miroir ont été déterminées.
Cette image en mosaïque a été créée en pointant le télescope sur une étoile brillante et isolée de la constellation de la Grande Ourse connue sous le nom de HD 84406. Cette étoile a été choisie spécifiquement parce qu’elle est facile à identifier et qu’elle n’est pas encombrée d’autres étoiles de luminosité similaire, ce qui aide à réduire la Contexte. confusion. Chaque point de la mosaïque est marqué par le segment de miroir primaire correspondant qui l’a capturé. Ces résultats préliminaires correspondent étroitement aux attentes et aux simulations.
Deuxièmement, les images ont été alignées, puis les troisièmes ont été empilées.
Cette animation à trois panneaux montre la différence entre les 18 images individuelles non alignées, ces mêmes images après que chaque segment a été mieux composé, puis l’image finale où les images individuelles des 18 miroirs ont été empilées et additionnées. Le motif créé par cette étoile, connue sous le nom de « flocon de neige cauchemardesque », pourrait être amélioré avec un meilleur calibrage.
Quatrièmement, 18 petits télescopes ont été transformés en un seul grand télescope.
Après l’empilement des images, où toute la lumière est placée au même endroit sur le détecteur, les sections doivent encore être alignées les unes avec les autres à une résolution inférieure à la longueur d’onde de la lumière. Il mesure la phase grossière et corrige le déplacement vertical (c’est-à-dire la différence de piston) des segments de miroir. De petites erreurs de piston entraînent moins de lignes « d’arbre de rasoir » dans cette simulation de la NASA.
Cinquièmement, le micro-gradient NIRCam s’est produit, entraînant la création de La première image entièrement focalisée.
La première image en phase minute jamais publiée par le télescope spatial James Webb de la NASA montre une image unique d’une étoile, avec six diffractions notables (et deux moins importantes), avec un arrière-plan d’étoiles et de galaxies révélé derrière elle. Aussi cool que soit cette image, c’est probablement la pire image du télescope spatial James Webb que vous verrez jamais d’ici.
JWST Ensemble unique de clous Il découle de la conception optique du télescope.
Fonction de propagation ponctuelle pour le télescope spatial James Webb, comme prévu dans un document de 2007. Les quatre facteurs du miroir primaire hexagonal (non circulaire) consistent en un réseau de 18 hexagones en mosaïque, chacun avec des espaces d’environ 4 mm, et trois entretoises de support pour maintenir le miroir secondaire en place, ils créent tous une série inévitable de pointes qui apparaissent autour des sources de points lumineux imagés avec JWST.
Sixièmement, la couverture de l’alignement s’est étendue à la boîte à outils JWST et à l’ensemble du champ de vision.
Après optimisation des phases, le télescope est bien aligné en un seul point du champ de vision du NIRCam. En effectuant des mesures à plusieurs points de champ sur chaque instrument, les différences d’intensité peuvent être minimisées à la perfection, ce qui permet d’obtenir un télescope bien coordonné sur tous les instruments scientifiques.
Septièmement, les corrections itératives finales ont mis fin à l’alignement.
Des images géométriques d’étoiles très focalisées dans le champ de vision de chaque instrument montrent que le télescope est parfaitement aligné et net. Dans ce test, Webb a pointé une partie du Grand Nuage de Magellan, une petite galaxie satellite de la Voie lactée, fournissant un champ dense de centaines de milliers d’étoiles sur tous les capteurs de l’observatoire.
tout de suite NircamEt
À l’origine, lorsque les premières images de l’étonnante étoile « 8 pointes » de JWST ont été produites, cela indiquait que la caméra de la colonne vertébrale du vaisseau spatial, NIRCam, avait été calibrée à un moment donné. Désormais, cet étalonnage s’applique à l’ensemble du champ de vision du JWST, à l’ensemble du champ NIRCam ainsi qu’aux champs de tous les autres instruments.
capteur de direction de précision,
Le capteur JWST Precision Wisdom suivra les étoiles directrices pour orienter l’observatoire avec précision et précision, et prendra des images d’étalonnage au lieu des images utilisées pour extraire les données scientifiques.
NérisEt
Faisant partie du même instrument que le capteur d’orientation de précision, l’imagerie et le spectrographe dans le proche infrarouge sont conçus pour exceller dans la découverte, la caractérisation et la spectroscopie de transit des exoplanètes. S’il existe des indices vitaux sur les exoplanètes, l’instrument NIRISS devrait les trouver.
près de la pointe,
NIRSpec est un spectromètre et non un imageur, mais peut prendre des images, telles que l’image de 1,1 μm présentée ici, pour l’étalonnage et l’acquisition de cibles. Les zones sombres visibles dans certaines parties des données NIRSpec sont dues à leurs structures de réseau de micro-obturateurs, qui contiennent des centaines de milliers d’obturateurs contrôlables qui peuvent être ouverts ou fermés pour déterminer quelle lumière est envoyée au spectromètre.
Et Tous les outils MIRI sont alignés.
Bien que l’instrument MIRI (instrument infrarouge intermédiaire) du télescope spatial James Webb soit moins précis en raison des longues longueurs d’onde qu’il affecte, il est également l’instrument le plus puissant à bien des égards, capable de révéler les caractéristiques les plus éloignées de l’univers. .
Seulement Mise en service de l’instrument et étalonnages finaux Restes.
Il s’agit d’une mosaïque JWST/NIRCam simulée générée avec JAGUAR et Guitarra pour simuler des images NIRCam, à la profondeur projetée de JADES Deep. Il est très probable qu’au cours de sa première année d’opérations scientifiques, James Webb battra de nombreux records établis par Hubble au cours de 32 ans (et plus), y compris les records pour les galaxies les plus éloignées et l’étoile la plus éloignée.
Avec des économies de carburant et un alignement rapide, ~Plus de 20 ans d’opérations scientifiques va bientôt commencer.
Mostly Mute Monday raconte une histoire astronomique avec des images, des visuels et pas plus de 200 mots. taciturne; souris plus.
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Le chef de l’Agence spatiale américaine veut parler avec la Chine des débris spatiaux
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
science
La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
EspaceX
La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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