Zdjęcia pokazują, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba został uszkodzony po rozbiciu przez kosmiczną skałę

Nowe zdjęcia ujawnione w nowym raporcie pokazują, że uszkodzenie zwierciadła głównego Teleskopu Jamesa Webba w wyniku uderzenia małego meteoru w maju jest gorsze niż początkowo sądzono.

Artykuł opublikowany we wtorek Akademicki serwer przygotowania do druku arxiv.org Ujawnił szczegółowo na temat wydajności Webba podczas pracy teleskopu, że większość najdrobniejszych uderzeń meteorów w duże lustro Webba powodowała niewielkie uszkodzenia, ale uderzenie w połowie maja spowodowało trwałe uszkodzenie teleskopu.

„Wpływ pojedynczego pomniejszego meteorytu, który miał miejsce w dniach 22-24 maja 2022 r., przekroczył wcześniejsze przewidywania dotyczące uszkodzeń spowodowanych przez pojedynczy drobny meteoryt, co doprowadziło do dalszych badań i modelowania przez projekt JWST” – czytamy w raporcie.

W przeciwieństwie do Teleskopu Kosmicznego Hubble’a, który obejmuje główne lustro, którego teleskop używa do zbierania światła i skupiania światła na instrumentach naukowych w cylindrycznej powłoce, 6,5-metrowe lustro dzielone Webba jest naświetlone w przestrzeni kosmicznej. Ale patrząc na orbitę Webba wokół Lagrange Point 2, czyli L2, regionu kosmosu około miliona mil od Ziemi, naukowcy spodziewali się, że Webb napotka mały, potencjalnie niebezpieczny meteoryt tylko raz w miesiącu.

W okresie rozruchu od końca stycznia do czerwca, podczas którego kontrolerzy naziemni kalibrowali, ustawiali i testowali zwierciadła i instrumenty Webba, zwierciadło główne zostało poddane sześciu precyzyjnym uderzeniom meteorów.

Spośród nich pięć spowodowało niewielkie uszkodzenia, powodując błąd czoła fali mniejszy niż 1 nm średniej kwadratowej (RMS), co jest technicznym sposobem na opisanie, jak bardzo lustro Webba zniekształca światło gwiazd zbierane przez lustro. Większość zniekształceń dodanych przez te pięć pociągnięć na zewnątrz lustra można skorygować, ponieważ 18 segmentów szesnastkowych, które tworzą jego twarz, można regulować indywidualnie i precyzyjnie.

Ale szóste trafienie, trafiające w lustrzany magazynek o nazwie C3, zadało więcej obrażeń, które można było w pełni naprawić. To uderzenie mikrometeoru podniosło błąd czoła fali sektora z 56 nm do 178 nm po korekcji poprzez modulację sekcji.

Ponieważ każdy klips lustra jest regulowany, uszkodzenie segmentu C3 można zrekompensować i nie wpłynęło to na dokładność leżącego pod spodem lustra Webb jako całości, zgodnie z raportem. Całkowity błąd czoła fali całego lustra wzrósł o około 9 nm z powodu uderzenia.

„Nie jest jeszcze jasne, czy uderzenie w sekcję C3 w maju 2022 r. jest rzadkim wydarzeniem (tj. wczesnym pechowym uderzeniem małego, wysokokinetycznego meteoru, który statystycznie może wystąpić tylko raz na kilka lat)” – czytamy w raporcie. jest bardziej podatny na uszkodzenia przez mikrometeoryty niż poprzednie modelowanie startu.”

W raporcie zauważono, że zespół projektu Webb rozważa środki mające na celu złagodzenie przyszłych uderzeń mikrometeorytów, takie jak określenie, jak długo teleskop może być skierowany w znanych kierunkach, aby wystawić lustro na większe prawdopodobieństwo uderzeń mikrometeorytów.

Utrzymanie długoterminowej kondycji Teleskopu Webba jest najwyższym priorytetem dla NASA i astronomów na całym świecie.

Po ponad 20 latach i 10 miliardach dolarów rozwoju, teleskop kosmiczny został wystrzelony na rakiecie Ariane 5 w Boże Narodzenie. Ten start był dokładniejszy niż oczekiwano, dając Webbowi wystarczającą motywację, którą wykorzystał do skorygowania trajektorii po wystrzeleniu, i prawie podwoił oczekiwany okres eksploatacji obserwatorium – o ile skały kosmiczne nie psuły jego optyki.

„Przed startem JWST musiał nosić ster strumieniowy przez co najmniej 10,5 roku życia misji” – czytamy w raporcie. „Teraz, gdy JWST znajduje się na orbicie wokół L2, jasne jest, że pozostały paliwo przetrwa ponad 20 lat życia misji”.