Bonnes nouvelles du JWST (James Webb Space Telescope)

[Huitzilopochtli 6674]

Pour ceux qui ont une mauvaise vue :

 

 

[Huitzilopochtli 6674]

Bonsoir,

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-webb-reaches-alignment-milestone-optics-working-successfully

Traduction automatique :

Après l'achèvement des étapes critiques d'alignement des miroirs, l'équipe du télescope spatial James Webb de la NASA s'attend à ce que les performances optiques de Webb soient en mesure d'atteindre ou de dépasser les objectifs scientifiques pour lesquels l'observatoire a été construit.

Le 11 mars, l'équipe Webb a terminé l'étape d'alignement connue sous le nom de " phasage fin ". À cette étape clé de la mise en service de l' élément de télescope optique de Webb , chaque paramètre optique qui a été vérifié et testé fonctionne au niveau ou au-dessus des attentes. L'équipe n'a également trouvé aucun problème critique et aucune contamination ou blocage mesurable du chemin optique de Webb. L'observatoire est capable de recueillir avec succès la lumière d'objets distants et de la transmettre à ses instruments sans problème.

Bien qu'il reste des mois avant que Webb ne livre finalement sa nouvelle vision du cosmos, la réalisation de cette étape signifie que l'équipe est convaincue que le premier système optique de Webb fonctionne aussi bien que possible.

"Il y a plus de 20 ans, l'équipe Webb a entrepris de construire le télescope le plus puissant que quiconque ait jamais mis dans l'espace et a proposé une conception optique audacieuse pour répondre à des objectifs scientifiques exigeants", a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la mission scientifique de la NASA. Direction à Washington. "Aujourd'hui, nous pouvons dire que le design va livrer."

Alors que certains des plus grands télescopes au sol sur Terre utilisent des miroirs primaires segmentés, Webb est le premier télescope dans l'espace à utiliser une telle conception. Le miroir principal de 21 pieds et 4 pouces (6,5 mètres) – beaucoup trop grand pour tenir à l'intérieur d'un carénage de fusée – est composé de 18 segments de miroir hexagonaux en béryllium. Il a dû être plié pour le lancement, puis déplié dans l'espace avant que chaque miroir ne soit ajusté - à quelques nanomètres près - pour former une seule surface de miroir.

"En plus de permettre l'incroyable science que Webb réalisera, les équipes qui ont conçu, construit, testé, lancé et maintenant exploité cet observatoire ont été les pionnières d'une nouvelle façon de construire des télescopes spatiaux", a déclaré Lee Feinberg, responsable des éléments du télescope optique Webb chez Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

L'étape de mise en phase fine de l'alignement du télescope étant terminée, l'équipe a maintenant entièrement aligné l'imageur principal de Webb, la caméra proche infrarouge , sur les miroirs de l'observatoire.

« Nous avons entièrement aligné et focalisé le télescope sur une étoile, et les performances dépassent les spécifications. Nous sommes ravis de ce que cela signifie pour la science », a déclaré Ritva Keski-Kuha, responsable adjointe des éléments de télescope optique pour Webb à la NASA Goddard. "Nous savons maintenant que nous avons construit le bon télescope."
Au cours des six prochaines semaines, l'équipe procédera aux étapes d'alignement restantes avant la préparation finale des instruments scientifiques. L'équipe alignera davantage le télescope pour inclure le spectrographe dans le proche infrarouge , l'instrument dans l'infrarouge moyen et l'imageur dans le proche infrarouge et le spectrographe sans fente . Dans cette phase du processus, un algorithme évaluera les performances de chaque instrument, puis calculera les corrections finales nécessaires pour obtenir un télescope bien aligné sur tous les instruments scientifiques. Ensuite, l'étape d'alignement finale de Webb commencera et l'équipe ajustera les petites erreurs de positionnement résiduelles dans les segments de miroir.

L'équipe est sur la bonne voie pour conclure tous les aspects de l'alignement de l'élément de télescope optique d'ici début mai, sinon plus tôt, avant de passer à environ deux mois de préparation des instruments scientifiques. Les premières images et données scientifiques en pleine résolution de Webb seront publiées cet été.

 

Encore une fois, pour le plaisir :

 

Le but de cette image était de se concentrer sur l'étoile brillante au centre pour l'évaluation de l'alignement, l'optique de Webb et NIRCam sont si sensibles que les galaxies et les étoiles vues en arrière-plan apparaissent. À ce stade de l'alignement du miroir de Webb, connu sous le nom de "mise en phase fine", chacun des segments de miroir primaires a été ajusté pour produire une image unifiée de la même étoile en utilisant uniquement l'instrument NIRCam. Cette image de l'étoile, appelée 2MASS J17554042+6551277, utilise un filtre rouge pour optimiser le contraste visuel.
Crédits : NASA/STScI
 

[jackbauer 2 14971]

Fabuleux !

 

"...Fantastique.

 Avec le télescope maintenant entièrement aligné et en phase, #JWST envoie les images les plus nettes possibles à ses instruments.

 Cela signifie que nous pouvons aller en profondeur et voir beaucoup de détails, et livrer la science incroyable dont on rêvait il y a des décennies..."

 

 

 

 

Edited March 16, 2022 by jackbauer 2

[jackbauer 2 14971]

Et un nouveau selfie !

 

Ce nouveau "selfie" a été créé à l'aide d'une lentille d'imagerie pupillaire spécialisée à l'intérieur de l'instrument NIRCam. Dans cette image, tous les 18 segments de miroir primaire de #Webb sont représentés collectant la lumière de la même étoile à l'unisson.  :NASA/STScI

 

 

[jackbauer 2 14971]

[jackbauer 2 14971]

"...Voici plus d'informations sur le champ de Webb
 On ne peut identifier qu'une seule galaxie à z = 0,285, les autres n'ont pas de décalages vers le rouge spectroscopiques. L'image optique la plus profonde que je puisse trouver est Pan-STARRS. La distance des étoiles dans la voie lactée est de 1 995 années-lumière à partir de Gaia
J'ai ajouté quelques étiquettes pour marinakoren et al..."

 

 

 

[Guest chrismlt]

Bonsoir,

 On a une idée du temps de pose et de la mag limite ?

Merci.

[jackbauer 2 14971]

il y a 2 minutes, chrismlt a dit :

On a une idée du temps de pose et de la mag limite ?

 

 

[Guest chrismlt]

Ah, merci. Tu dégaines plus vite que ton ombre, Jack ;-)

[dg2 2076]

(remarque naïve effacée)

Edited March 16, 2022 by dg2

[a s p 0 6 864]

elle a probablement été "photoshopée" avant diffusion. une brute corrigée de la cosmétique ce serait mieux pour se faire une opinion.

[jackbauer 2 14971]

Enfin le miroir de Spitzer était bien petit par rapport à Webb, mais :

 

 

Toujours Spitzer/Webb :

 

Edited March 17, 2022 by jackbauer 2

[baroche 8560]

 

[dg2 2076]

Il y a 17 heures, jackbauer 2 a dit :

Toujours Spitzer/Webb :

 

Avec un rapport de taille de miroir (85 cm vs. 6,5m) on gagne entre 7 et 8 en terme de résolution pour des observations à même longueur d'onde. Si l'image de calibration du JWST est à une longueur d'onde plus courte que 3,6 microns, on gagne encore.  Il me semble que la gamme de longueur d'onde de NIRCAM est, au choix, de 0,6 à 2,3 microns ou 2,4 à 5. Donc si on suppose que c'est dans le premier intervalle qu'ont été faites les images montées, on gagne encore un facteur 1,5, donc dans les 10 ou 12 en tout.

 

À cela s'joutent des détecteurs plus sensibles, moins bruités, etc.

Edited March 18, 2022 by dg2

[a s p 0 6 864]

le secondaire de spitzer avait un problème d'astigmatisme par contrainte de son support qui se voyait aux petites longueurs d'ondes aussi.

 

[Huitzilopochtli 6674]

Un nouvel éclairage sur l'image technique du JWST diffusée par la NASA

Citation extraite d'un tweet, propos du Dr Heidi B. Hammel - https://fr.wikipedia.org/wiki/Heidi_Hammel

"Les six bords des miroirs sont à l'origine de la diffraction. L'aigrette horizontale est un véritable pic de diffraction crée par la structure de support, ce qui est logique pour moi : la lumière s'intensifie et s'atténue le long de ce pic. Cela  est causé par des interférences de la lumière , et c'est typique de ce type de pic. Il y a deux d'autres structures de support, mais elles s'alignent avec les bords de l'ensemble des segments hexagonaux, de sorte que leurs pics sont mélangées avec les pics du bord du miroir. Ces aigrettes sont un peu gênantes scientifiquement, car elles peuvent masquer des objets que vous voudriez peut-être voir, mais elles sont jolies." 
 

[jackbauer 2 14971]

Nouveau communiqué, traduction automatique :

 

https://blogs.nasa.gov/webb/

Webb commence l’alignement multi-instruments

Après avoir franchi l’étape majeure de l’alignement du télescope sur NIRCam, l’équipe Webb commence à étendre l’alignement du télescope au guide (le capteur de guidage fin, ou FGS) et aux trois autres instruments scientifiques. Ce processus de six semaines est appelé alignement multi-instruments multi-champs (MIMF).

Lorsqu’un télescope au sol passe d’une caméra à l’autre, l’instrument est parfois physiquement retiré du télescope et un autre est installé pendant la journée lorsque le télescope n’est pas utilisé. Si l’autre instrument est déjà sur le télescope, des mécanismes sont en place pour déplacer une partie de l’optique du télescope (connue sous le nom de miroir de prélèvement) dans le champ de vision.

Sur les télescopes spatiaux comme Webb, toutes les caméras voient le ciel en même temps; pour basculer une cible d’une caméra à une autre, nous redessinons le télescope pour placer la cible dans le champ de vision de l’autre instrument.

 

Après MIMF, le télescope de Webb fournira une bonne mise au point et des images nettes dans tous les instruments. De plus, nous devons connaître précisément les positions relatives de tous les champs de vision. Au cours du week-end dernier, nous avons cartographié les positions des trois instruments proche infrarouge par rapport au guide et mis à jour leurs positions dans le logiciel que nous utilisons pour pointer le télescope. Dans une autre étape importante de l’instrument, FGS a récemment atteint pour la première fois le mode « guide fin », se verrouillant sur une étoile de guidage en utilisant son niveau de précision le plus élevé. Nous avons également pris des images « sombres » pour mesurer la réponse de base du détecteur lorsqu’aucune lumière ne les atteint – une partie importante de l’étalonnage de l’instrument.

L’instrument infrarouge moyen de Webb, MIRI, sera le dernier instrument aligné, car il attend toujours que le refroidisseur cryogénique le refroidisse à sa température de fonctionnement finale, un peu moins de 7 degrés au-dessus du zéro absolu. Entrecoupés dans les observations MIMF initiales, les deux étages du refroidisseur seront allumés pour amener MIRI à sa température de fonctionnement. Les dernières étapes du MIMF aligneront le télescope pour MIRI.

Vous vous demandez peut-être : si tous les instruments peuvent voir le ciel en même temps, pouvons-nous les utiliser simultanément ? La réponse est oui ! Avec des expositions scientifiques parallèles, lorsque nous pointons un instrument sur une cible, nous pouvons lire un autre instrument en même temps. Les observations parallèles ne voient pas le même point dans le ciel, elles fournissent donc ce qui est essentiellement un échantillon aléatoire de l’univers. Avec beaucoup de données parallèles, les scientifiques peuvent déterminer les propriétés statistiques des galaxies détectées. En outre, pour les programmes qui souhaitent cartographier une grande zone, une grande partie des images parallèles se chevaucheront, ce qui augmentera l’efficacité du précieux jeu de données Webb.

Par Jonathan Gardner, scientifique principal adjoint du projet Webb, Goddard Space Flight Center de la NASA

 

 

Le guide de Webb (FGS) et quatre instruments scientifiques (NIRCam, NIRSpec, NIRISS et MIRI) partagent le champ de vision de l’optique du télescope Webb, mais ils voient en fait différentes parties du ciel à une observation donnée.

Edited March 18, 2022 by jackbauer 2

[Huitzilopochtli 6674]

MIRI débute sa phase de refroidissement rapide :

https://www.jwst.fr/2022/03/miri-entame-sa-descente-acceleree-vers-le-grand-froid/

La température est essentiellement une mesure de la vitesse à laquelle les atomes se déplacent, et en plus de détecter leur propre lumière infrarouge, les détecteurs du JWST peuvent réagir à leurs propres vibrations thermiques. 

MIRI détecte la lumière dans une plage d’énergie inférieure à celle des trois autres instruments. Par conséquent, ses détecteurs sont encore plus sensibles aux vibrations thermiques. Ces signaux indésirables sont ce que les astronomes appellent le « bruit »,et ils peuvent rendre indétectables les faibles signaux que le JWST essaie de d'observer.

Nous avons déjà vu qu’après le lancement, l’observatoire a déplié un pare-soleil de la taille d’un court de tennis pour préserver MIRI et les autres instruments de la chaleur du soleil, leur permettant ainsi de se refroidir passivement. Il était prévu qu’environ 77 jours après le lancement, le Cryo refroidisseur de MIRI devait entrer en fonction pour faire baisser la température des détecteurs à moins de 7 kelvins (- 266 °C). Cette phase vient de démarrer et devrait durer environ 19 jours.

Courbes reproduisant les calculs théoriques de prédiction de l’évolution des températures, à comparer avec le graphique des températures mesurées, mis à jour quotidiennement par nos soins sur la page d’accueil du site (et partiellement reproduit sur l’image suivante). Crédit: NASA, JPL

« Il est relativement facile de refroidir quelque chose à cette température sur Terre, généralement pour des applications scientifiques ou industrielles, mais ces systèmes terrestres sont très volumineux et très gourmands sur le plan énergétique. Pour un observatoire spatial, nous avons besoin d’un refroidisseur qui est physiquement compact, très économique en consommation d'énergie, et il doit être très fiable parce que nous ne pouvons pas aller le réparer. Voilà donc les défis que nous avons dû relever, et à cet égard, je dirais que le cryo refroidisseur de MIRI est certainement à la pointe de la technologie » a déclaré Konstantin Penanen, spécialiste des cryo refroidisseurs au Jet Propulsion Laboratory, qui gère l’instrument MIRI pour la NASA.

Le cryo refroidisseur de MIRI utilise l’hélium gazeux, une quantité suffisante pour gonfler environ neuf ballons de baudruche tels ceux que nos enfants aiment lâcher dans le ciel un jour de fête.

 
Deux compresseurs à alimentation électrique pompent l’hélium à travers un tube qui va jusqu’à l’emplacement des détecteurs. Le tube passe à travers un bloc de métal qui est également fixé aux détecteurs; l’hélium refroidi absorbe l’excès de chaleur du bloc métallique, qui à son tour maintient les détecteurs à leur température de fonctionnement en dessous de 7 kelvins. Le gaz réchauffé (mais encore assez froid) retourne ensuite dans les compresseurs, où il décharge l’excès de chaleur, et le cycle recommence. Fondamentalement, le système est similaire à ceux utilisés dans les réfrigérateurs et les climatiseurs domestiques.

L’ensemble compresseur de cryorefroidissement. Cette photo montre le cryorefroidisseur de vol installé « à l’envers » dans une chambre à vide pour essai. Image : NASA/JPL-Caltech

Le tube qui transporte l’hélium est fait d’acier inoxydable doré et mesure moins de 2,5 millimètres de diamètre. Il s’étend sur environ 10 mètres à partir des compresseurs, situés dans un compartiment que nous dénommons "bus du vaisseau spatial", jusqu’aux détecteurs de MIRI, situés dans la partie du télescope optique (OTE), derrière le miroir primaire du JWST. La tour déployable, ou ATD, relie ces deux parties du vaisseau spatial (voir l’actualité du 30 décembre 2021).

Pour mémoire, rappelons qu’en regardant à travers des nuages de poussière trop épais que les instruments classiques qui observent dans l’infrarouge proche ne peuvent traverser, MIRI lui, pourra révéler ces lieux de naissance stellaires. Il détectera également des molécules qui sont communes sur Terre, comme l’eau, le dioxyde de carbone et le méthane, et celles de minéraux rocheux comme les silicates dans des environnements froids autour d' étoiles voisines, là où des planètes peuvent se former. Les instruments dans le proche infrarouge détectent mieux ces molécules sous forme de vapeur dans des environnements beaucoup plus chauds, tandis que MIRI peut les voir sous forme de glaces.

D’autre part, l’un des grands objectifs scientifiques du JWST sera d’étudier les propriétés de la première génération d’étoiles qui se sont formées dans l’univers. La caméra infrarouge proche, l’instrument de NIRCam, sera en mesure de détecter ces objets extrêmement éloignés, mais ce sera le rôle de MIRI d’aider les scientifiques à confirmer que ces faibles sources de lumière sont des amas d’étoiles de première génération, plutôt que des étoiles de seconde génération qui se forment plus tard lors de l’évolution de la galaxie à laquelle elles appartiennent.  
 

[JPMasviel 987]

Je ne sais pas si l'info a déjà été reprise sur le forum, mais GAIA a pu faire une image du JWST (dans le cercle vert à gauche):

 

Infos complémentaires: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/iow_20220316

 

[jackbauer 2 14971]

Une série de twitts concernant les aigrettes de diffraction présentes sur la photo publiée il y a quelques jours :

 

 

[Wargentin 76]

La système de refroidissement fonctionne, la température de MIRI a commencé à baisser :
Source : https://colab.research.google.com/drive/1m6GeF3YBokW-8zmP0muW7VB4TP0_aNzT

EDIT : en fait, les graphiques sont disponibles sur la page Where is Webb. Il suffit de cliquer sur les températures !
https://jwst.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html?units=metric
 

Edited March 28, 2022 by Wargentin

[FAP 11]

J'ai beaucoup apprécié les explications de Lucie in the sky à propos des aigrettes de diffraction. Mais ensuite, ces aigrettes elles deviennent quoi?

Sont elles exploitables pour la science ou simplement écartées car gênantes ? 

 

[jldauvergne 15806]

Dmitry Rogozin n'est pas venu leur faire un bisous. C'est dommage. 
https://www.cieletespace.fr/actualites/un-astronaute-americain-revient-sur-terre-a-bord-d-un-vaisseau-russe-soyouz

[Piotr Szut 2 1008]

Quel rapport avec le téléscope James Webb? 

[jackbauer 2 14971]

"...MIRI atteint maintenant sa température de fonctionnement...."