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詹姆斯·韦布太空望远镜的18个镜段都必须被聚焦和调整 。 图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心
据《科学》报道 ， 当地时间1月24日 ， 美国宇航局詹姆斯·韦布太空望远镜已经抵达它的目的地 。 在长达一个月的旅程中 ， 把精心包装的天文台打开后 ， 控制人员短暂地点燃了韦布的推进器 ， 把它送入L2的“光环轨道” 。 L2是一个距离地球150万公里的重力平衡点 ， 远离近地轨道的炎热和喧嚣 ， L2至少在未来十年里将是韦布的家 。
【詹姆斯·韦布太空望远镜顺利入轨 将开始5个月的微调工作】但是 ， 在韦布准备发射红外线宇宙中的目标图像之前 ， 还有5个月的工作要做 。 在接下来的几天里 ， 韦布将继续在遮阳板后面冷却到-235℃的工作温度 。 然后 ， 操作人员将开始漫长而复杂的过程 ， 将韦布6.5米长的主镜的18个六边形部分对齐 ， 使它们形成一个单一的反射镜 。
“我们所做的一切都是为了让韦布准备好进行变革性的科学研究 。 ”美国宇航局戈达德太空飞行中心运营项目科学家Jane Rigby说 。
在前往法属圭亚那发射场并乘坐阿丽亚娜5号火箭进入轨道的过程中 ， 为安全起见 ， 韦布镜子部分被锁在了适当的位置 。 戈达德太空飞行中心韦布项目科学家Matt Greenhouse表示 ， 操作员刚刚释放了镜子部分 ， 这样它们就可以自由转动了 。 在每个1.3米长的镜段后面有7个驱动器 ， 这些微型电机可以调整镜段的位置、倾斜甚至曲率 。
首先 ， 操作员将韦布望远镜对准大熊座中一颗明亮孤立的恒星 ， 该恒星较稳定且附近缺乏其他明亮恒星 。 当使用韦布的近红外摄像机探测器时 ， 操作人员预计能看到18个独立的点 。
韦布主镜的每个部分将被摆动 ， 以查看它产生的是哪个点 。 然后开始调整每个部分的倾斜过程 ， 直到所有的点都堆叠在传感器的视图上 。 与此同时 ， 操作者将调整线段的曲率 ， 使每个点尽可能小而锋利 。 “这是一个煞费苦心的详细步骤序列 。 ”韦布望远镜元件负责人Lee Feinberg 。
最后的过程是“相位” ， 确保光不仅是聚焦的 ， 而且是一致的 ， 主镜18个部分的波峰和波谷是一致的 。 为了确保所有光路的长度都相同 ， 操作人员将根据光波长的几分之一（十亿分之一米）来调整这些部分与副镜的距离 。 只有这样 ， 主镜18个独立的部分才能达到“一个美丽的单片主镜”的分辨率 。 操作人员将继续每两天检查韦布的光学系统 ， 并将根据需要每两周调整片段的位置 。
调整镜面后 ， 操作人员将检查光线是否顺利进入另外两个探测器 ， 即近红外光谱仪和近红外无缝隙光谱仪 。 第四个传感器是中红外仪器（MIRI） ， 它的工作温度比其他三个要低得多 ， 仅比绝对零度高6.4℃ 。 它需要一个机械式制冷机 ， 所以必须位于遮阳板温暖的一侧 ， 并将其冷却剂输送到MIRI。 一旦MIRI在4月初完全冷却 ， 它也将被光学对齐 。
5月初 ， 操作人员预计将测试所有17种观测模式的仪器 。 调试包括观察一系列的参考物体 ， 比如精确知道亮度的恒星或精确测量位置的恒星场 。 研究人员想要了解传感器的输出与光线流入之间的关系 ， 以及望远镜内部的光学是否会扭曲恒星的位置 。 操作人员还将把望远镜对准天空中没有恒星的区域 ， 以了解由仪器本身的热噪声所产生的“暗电流” 。
此外 ， 研究人员还将测试韦布的精细制导传感器 ， 该传感器可以像激光一样锁定移动目标 ， 如木星的卫星；或任何需要长时间曝光的物体 ， 如昏暗的系外行星或遥远的星系 。 在最后几周 ， 操作人员将测试观测站在不同方向时的热稳定性 。 尽管遮阳板使反射镜和仪器永远处于阴影中 ， 但太阳照射到航天器的极端温度是不同的 ， 0.1°C就会产生影响 。