mai 23, 2022

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Comment les ingénieurs vont calibrer les quatre instruments James Webb

Le télescope spatial James Webb approche du début de sa mission scientifique. Avec tous les miroirs et outils entièrement alignéWebb franchit la prochaine grande étape dans la préparation des opérations scientifiques cet été : la mise sous tension du matériel. Webb contient quatre instruments, la caméra proche infrarouge (NIRCam), le spectromètre proche infrarouge (NIRSpec), l’imageur proche infrarouge et le spectromètre sans fente (NIRISS) / capteur de guidage de précision (FGS) et l’instrument infrarouge moyen (MIRI). Les ingénieurs doivent vérifier que chaque partie de chaque instrument fonctionne exactement comme il se doit pour que le télescope soit aussi précis que possible.

Les quatre appareils ont déjà été allumés et refroidis à leur température de fonctionnement. Pour vérifier ses composants, l’équipe de mise en service actionne des mécanismes d’outillage tels que roues qui contrôlent les filtres et les grilles, et les volets en forme de micro-fenêtre NIRspec qui s’ouvrent et se ferment pour lui permettre de tirer simultanément sur des centaines de cibles.

Ensuite, nous passons à l’étalonnage du matériel, dans lequel chaque instrument collecte des données à partir d’une cible connue, puis ajuste la précision, a expliqué Scott Friedman, responsable scientifique de la mise en service de Webb, à la NASA. Article de blog:

« L’étalonnage astronomique de chaque instrument cartographie les pixels des détecteurs à des emplacements exacts dans le ciel, corrigeant les petites distorsions optiques inévitables présentes dans chaque système optique. Nous le faisons en observant le champ astronomique de Webb, une petite partie du ciel dans une galaxie. Tout près, le Grand Nuage de Magellan. »

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Le Grand Nuage de Magellan est un objet astronomique bien connu, qui a déjà été observé avec une grande précision par le télescope spatial Hubble. Cela signifie que les ingénieurs ont une très bonne comparaison de ce qu’ils ont à voir avec Webb. Cela leur permet de calibrer et de permettre de petites distorsions optiques dans les instruments.

« L’étalonnage de cette distorsion est nécessaire pour placer avec précision les objectifs scientifiques dans le champ de vision de l’instrument », a expliqué Friedman. « Par exemple, pour obtenir des spectres de centaines de galaxies à la fois en utilisant le réseau de micro-obturateurs NIRSpec, le télescope doit être orienté de sorte que chaque galaxie soit à l’obturateur approprié, et il y a un quart de million d’obturateurs ! »

L’équipe testera également la netteté des images collectées à partir de chaque outil, en testant si les outils peuvent correctement pointer vers une cible spécifique. La dernière étape consiste à vérifier si les instruments peuvent suivre des cibles en mouvement, ce qui n’est pas nécessaire pour la plupart des observations car les cibles sont très éloignées, mais utile pour regarder des cibles comme les astéroïdes et les comètes dans notre système solaire.

« Nous sommes maintenant dans les deux derniers mois de la mise en service de Webb avant qu’il ne soit complètement prêt pour sa mission scientifique », a écrit Friedman. « Nous avons encore des caractéristiques et des capacités matérielles importantes pour les tests, les mesures et la démonstration. Lorsque ces programmes seront terminés, nous serons prêts à commencer les grands programmes scientifiques que les astronomes et le public attendaient avec impatience. Nous approchons de la fin. »

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