韋伯太空望遠鏡生成首張宇宙照片
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韋伯太空望遠鏡生成首張宇宙照片,經過多年的拖延、漫長的太空旅行以及複雜的部署過程,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡機載設備啓動後拍攝到第一顆恆星的圖像被髮回了地球,韋伯太空望遠鏡生成首張宇宙照片。
韋伯太空望遠鏡生成首張宇宙照片1
在新的2022年裏,要問太空中有哪些航天器最值得我們去關注,那麼,成功抵達拉格朗日點L2的韋伯太空望遠鏡肯定算得上一個,說起韋伯太空望遠鏡,相信人們對它一定有所瞭解,是世界上最先進最複雜最大的紅外線望遠鏡。
因爲主鏡片直徑達6.5米,是斯皮策紅外線太空望遠鏡主鏡直徑的7.6倍,是哈勃光學太空望遠鏡主鏡直徑的2.7倍,配備了216個電機用來調整鏡片的角度,據稱能看到比哈勃太空望遠鏡還要遠得多的星際空間。
既然韋伯太空望遠鏡已經抵達了目的地,是不是現在應該開工了?要知道韋伯太空望遠鏡可是出了名的“鴿王”,給大家放了無數次的鴿子,花掉了上百億美元,現在總得拿出一點東西來,要不然就真對不住這麼多錢。
根據美國宇航局報道,韋伯太空望遠鏡距離開工日至少還有三個月,因爲韋伯是有史以來最複雜的太空望遠鏡,操作團隊要對每一塊鏡片的朝向進行校準,而韋伯有18塊這樣的鏡子,難度有多大可想而知了。
如果不對18塊鏡片進行校準,直接使用,那麼韋伯太空望遠鏡的視覺效果將會大打折扣,肯定還不如哈勃太空望遠鏡的視覺效果,產生出來的圖像將是非常奇怪的,一個天體將有可能出現18個影子,這就是“失焦”現象。
這不,韋伯太空望遠鏡通過18塊大鏡子,用近紅外相機 (NIRCam) 檢測到捕捉了首批來自遙遠星系的光子,韋伯太空望遠鏡就迫不及待地生成了首批“失焦”圖片,圖片畫面看起來很是奇怪,原本一個天體卻顯示出多個影子。
一開始,韋伯太空望遠鏡對準了一顆名爲HD 84406的恆星,準備捕捉一系列圖像,然後將這些圖像拼接成一大幅高清圖像,但由於18片鏡子都沒有校對,生成的圖像明顯“失焦”,顯示出了18個影子。
一張圖片上顯示出18個同一個物體的影子,看起來很是奇怪,不過這沒有關係,只要微調鏡子角度就可以了,每一個鏡子都需要校準,只有18個鏡子全都校對結束後,18個影子纔會合在一起,形成一個清晰可見的圖像。
操作團隊也表示,這已經是在預料之中的事情,需要時間來完成鏡片角度的校對,所以在接下來的三個月時間裏,韋伯太空望遠鏡將會反覆校對18塊鏡片,直到17個影子完全消失,只剩下一個最清晰的影像才宣佈結束。
18片主鏡的校對工作極其複雜,先要進行分段圖像識別,接着是段對齊,圖像堆疊,粗定相,精細相位,儀器視場上的望遠鏡對準,迭代對齊以進行最終校正,當這7個步驟都做完了,纔有可能校準結束,當然也有可能反覆校對。
作爲史上最複雜最先進尺寸最大的太空望遠鏡,韋伯太空望遠鏡到時候一定能給我們帶來全新的體驗,讓我們看到數百億光年外的景象,在2021年,就有科學家大敢預言過,稱韋伯太空望遠鏡將會幫人類找到外星生命。
你見過韋伯太空望遠鏡發射時的場面嗎?不管是現場還是網絡上,到處都是歡呼聲,因爲韋伯太空望遠鏡被科學們寄予了厚望,尋找外星生命,尋找適宜的超級地球就全靠它了,希望不要讓我們失望。
韋伯太空望遠鏡生成首張宇宙照片2
經過多年的拖延、漫長的太空旅行以及複雜的部署過程,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已經宣告取得了初步勝利:機載設備啓動後拍攝到第一顆恆星的圖像被髮回了地球。詹姆斯·韋伯望遠鏡是美國國家航空航天局、歐洲航天局和加拿大航天局的一個聯合項目,它的任務是窺視宇宙的最初時代。
在它能夠實現這一宏偉目標之前需要確保所有的系統都正常。在週五的簡報中,NASA宣佈韋伯"即將完成使用近紅外相機(NIRCam)儀器對準天文臺主鏡的第一階段,這一過程長達數月之久"。
韋伯的主鏡由18個鍍金的六邊形片段組成,需要一起工作,校準任務將確保NIRCam能夠收集光線,然後讓這些鏡片中的每個鏡片都能聚焦來自同一星源的星光,事實證明它成功了。
在美國宇航局發佈的包含一些看上去就像是馬賽克的圖像中,該望遠鏡“睜眼”後看到的第一顆星出現了18次。它可能看起來有點亂,但這表明韋伯正在按照既定方式運行。這顆星看起來隨機地散落在這些圖像上,這是因爲鏡片還沒有對準。在接下來的一個月左右,團隊將逐步調整反射鏡,直到18個圖像聚焦成一個單一的恆星。
除了韋伯的第一顆星,NASA還分享了一張由NIRCam儀器內的特殊鏡頭拍攝的主鏡自拍照,這對於團隊而言精彩的'獎勵甜點,也是對一項沒有專門配備自拍相機的任務的巧妙替代。
"向太空發射韋伯當然是一個令人興奮的事件,但對於科學家和光學工程師來說,這無疑是一個巔峯時刻,當來自恆星的光線成功地通過系統下到探測器上時,"韋伯項目科學家Michael McElwain說。
對於地球上所有熱愛天文學的人而言,這是韋伯在太空中早期的一個值得慶祝的時刻,但這只是一個較長過程的開始。韋伯的儀器仍在冷卻,以保證進入它們的主要工作溫度,鏡片的調整也在持續進行着。
最好的消息是來自韋伯的信息:到目前爲止,一切都很好。
韋伯太空望遠鏡生成首張宇宙照片3
2月12日消息,當地時間週五,美國宇航局(NASA)公佈了詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)拍攝的首批圖像。在JWST充分發揮其潛力之前,這些圖像代表了該望遠鏡18個主鏡部分校準早期階段的能力。
儘管圖像稍顯模糊,但這是因爲NASA依然在對JWST進行調試,最終拍攝效果將隨着時間推移越來越好。圖像中出現的18個光點都代表着同一顆被稱爲HD 84406的恆星,由不同的主鏡看到。從每個主鏡部分收集的光被反射回JWST的次鏡,然後使用望遠鏡的關鍵成像設備近紅外相機(NIRCam)進行測量。該傳感器將在望遠鏡的校準過程中使用,以確定和校正任何光學誤差。
HD 84406是一顆類似太陽的恆星,距離地球約260光年。HD 84406位於大熊星座,但在沒有望遠鏡的情況下,從地球上看不到它。但對於現階段的JWST來說,這是個完美的早期觀測目標,因爲它的亮度穩定,望遠鏡總是可以發現它。但等到過了調試期,JWST將無法觀測到HD 84406。一旦主鏡完成聚焦,這顆恆星將變得太亮而無法觀察。此前,JWST的工作人員曾表示,到4月下旬,望遠鏡將會看到相當清晰的圖像。
根據NASA的說法,收集用於生成圖像的光的過程花費了大約25個小時,這18張HD 84406的圖像是由1500多張圖像拼接而成的。亞利桑那大學天文學家、JWST項目鏡面對準過程儀器首席研究員馬西婭·裏克(Marcia Rieke)在NASA聲明中稱:“JWST拍攝圖像和對準望遠鏡的第一步進展得如此順利,整個團隊都爲此而感到欣喜若狂。”
在接下來的幾個月裏,通過對JWST的各種調整,鏡子將開始正確地對齊,這個過程預計將持續6個月。此外,科學家們還將專注於喚醒和校準望遠鏡上的各種儀器,並對望遠鏡的18個主鏡部分進行微調。最終,這18個主鏡將成爲一個整體,因爲所有鏡片部分都會對齊,形成一個無縫的鏡面。
圖2:這顆奇異恆星的每張圖像都按照它被捕獲的順序進行了標記
在幾次推遲之後,JWST終於在聖誕節發射升空,結束了長達數十年的等待。但這個過程並未止步於此,僅僅幾天後,這架望遠鏡開始通過一個複雜的、長達兩週的展開序列變形爲最終狀態。1月4日,JWST成功地部署了巨大的防曬罩,這對保持儀器的低溫至關重要。隨着1月8日主鏡的成功展開,所有主要部署都已完成。1月24日,JWST到達了它在太空中的最後駐泊軌道。
NASA預計第一組用於科學觀測的清晰圖像將在今年夏天發回來。但就目前而言,JWST團隊對望遠鏡的首批成像和對準步驟產生的積極結果感到興奮,這使它離拍攝太空圖像又近了一步。JWST項目科學家邁克爾·麥克爾溫(Michael McElwain)說:“將JWST送入太空當然是一件令人興奮的事情,但對於科學家和光學工程師來說,這只是第一個巔峯時刻,來自恆星的光線正成功地通過系統進入探測器。”
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