韦伯首次发布1560图像，54G数据:韦伯望远镜是如何对焦的？
自18服役以来，哈勃拍摄了宇宙中许多星系爆炸后的各种惊心动魄的壮丽景象，为天文学的进步做出了巨大贡献。2021 65438+2月25日，詹姆斯·韦伯太空望远镜JWST正式加入太空望远镜俱乐部，接过了哈勃望远镜的接力棒。
作为哈勃望远镜的继任者，“詹姆斯·韦伯”这个名字取自美国国家航空航天局的第二任主任詹姆斯·韦伯。在他担任美国国家航空航天局领导人期间，美国航天工业翻开了新的篇章，包括探索月球和阿波罗登月计划。
2022年2月11日晚，美国国家航空航天局官方发布了韦伯望远镜拍摄的首张图像。JWST成功拍摄并传回了一组明星的照片和第一张“自拍”。第一组恒星照片显示了韦伯望远镜的18主镜捕捉到的同一颗恒星的星光。
从图片上看，这张18亮点的照片看起来很平淡。然而，它表明韦伯望远镜校准的第一阶段即将完成。之前，美国国家航空航天局说韦伯望远镜需要聚焦在恒星HD84406上。这部作品的原理是什么，是如何完成的？
众所周知，韦伯望远镜的主镜由18个独立的副镜组成。因此，为了使这些独立的子镜准确完整地拼接成一个主镜进行光学成像，韦伯望远镜需要进行一系列的拍摄和调试工作。
韦伯望远镜使用近红外相机NIRCam瞄准主镜。首先确认近红外相机NIRCam已经做好了收集天体光线的准备，然后从18的每个主镜头中识别出同一颗恒星的星光。
首先，韦伯望远镜将首先指向大熊座中一颗明亮的孤立星HD 84406。之所以选择这颗恒星，是因为它容易识别，不易被其他亮度相近的恒星干扰。合成图像中的每个点都标有拍摄它的相应主镜头编号。
2022年2月2日，韦伯望远镜开始了第一次图像捕捉过程。它首先指向预先计算好的恒星HD 84406的位置。在周围156个不同位置，利用近红外相机NIRCam对主镜产生10个探测器，拍摄10组，占1560幅图像。
整个过程持续了近25个小时，原始数据为54 g，在6个小时的对准和14次曝光内，确定了目标星在每个子镜头中的位置。随后，韦伯望远镜将这些图像拼接在一起，形成了一幅超过20亿像素的合成图像。
在这个超大图像文件的中心，是韦伯望远镜的18反射镜，分别制作了恒星HD 84406的18张图像。然后，韦伯望远镜开始调整18镜面，可以确定这些亮点对应的成像镜面。
图像与镜子匹配后，镜子倾斜。根据反射镜的排列形成图像阵列。然后，将韦伯望远镜的次镜轻微移动至散焦，从而可以通过特殊的算法呈现误差。美国国家航空航天局使用相位校正算法来校正由副镜引起的各种误差。
“经过进一步调整，整个韦伯团队欣喜若狂。因为拍摄图像和校准望远镜的第一步进行得非常顺利。”近红外相机学术带头人、亚利桑那大学天文学教授Marcia Rieke说。
美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心韦伯光学望远镜的组件经理李·费恩伯格(Lee Feinberg)解释了镜面对准过程的早期阶段:经过这次调整，18子镜面已经校准良好，它们都可以自行完成成像。接下来我们将18面镜组合成一个完整的主镜来工作。
18副镜生成的图像叠加，18星点聚集在中心成为交点。这一步，根据程序设置，将18子镜头分为三组，按分组顺序叠加，直至成功相交于一点。但到目前为止，调试工作还没有结束。
美国国家航空航天局说:在图像拼接中，任何可见点都是由18个子镜头中的镜头成像的。调试并确定各子镜头的定标位置后，是韦伯望远镜完成定标并产生科学图像的关键第一步。
为了使装配达到要求的精度，美国国家航空航天局采用色散条纹传感技术进行误差检测和厚度的辅助调整。色散条纹的空间频率可以反映平移误差的大小，可以作为调整的基准。初始* * *方向调整后，仍由* * *调整。
随后，美国国家航空航天局采用散焦对比法来达到更高的精度要求。经过三次* * *相位和两次离焦，初步实现了韦伯望远镜的一期。因此，随着这次成功，韦伯望远镜将正式开始它的深空探测之旅！你期待它的新照片吗？