如何“聚焦”一个六吨重的太空望远镜

聚焦6吨重的，价值100亿美元的太空望远镜不像转动对焦环或让自动对焦那么简单。它需要多个对准和校准步骤。不过，这一过程似乎进展顺利詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)，于2021年12月底发射。美国宇航局刚刚完成了7阶段对准过程的第三阶段，照片已经开始看起来很有趣了!

詹姆斯·韦伯太空望远镜是什么?

而不是哈勃太空望远镜的替代品在美国，JWST基本上是它的继承者。它要大得多，将专注于观察红外光，以观察更远的太空再往前追溯．

它不是绕地球运行，而是在150万公里外的L2上。”拉格郎日点“地球和太阳的引力结合在一起，使它锁定在与我们相似的轨道上，只是更远。这一切都是为了保持凉爽，让它的红外仪器观察宇宙最深处、最古老的区域。

JWST于去年圣诞节启动，尽管有数百种可能以灾难告终于2022年1月24日抵达最终目的地。

为什么需要对JWST进行对齐?

JWST使用18个主镜像段。它们都必须完美对齐到光波长的一小部分(约50纳米)内，才能作为一个望远镜一起工作，而不是作为18个独立的望远镜。(JWST使用反射镜部分，因为一个组合反射镜对于地球上的任何火箭来说都太大了。)

为了更好地理解这个问题，美国航空航天局说：

“如果韦伯主镜是美国的大小，那么每个部分将是德克萨斯州的大小，该团队需要将德克萨斯州大小的这些部分彼此对齐，精度约为1.5英寸。”

太空望远镜如何对焦?

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校准JWST是一个为期3个月、分7个阶段的过程:

1. 分段图像识别
2. 段对齐
3. 图像叠加
4. 粗定相
5. 好定相
6. 望远镜在仪器视野上的对准
7. 为最终校正迭代对齐

到目前为止，该团队已经使用近红外相机(NIRCam)．

在第一阶段之前，当它被指向时，NIRCam可以看到18个独立的模糊点HD 84406它是一颗明亮的孤立恒星。NASA的团队甚至不知道哪个点对应哪个镜像段，所以他们的第一个工作是摆动物体来找出答案。这是第一阶段，分段图像识别。

一旦他们知道哪个模糊点是哪个镜子，他们就开始第二阶段，分段对齐，并纠正最大的定位误差。虽然没有完全对焦，但这些点还是有点尖锐了。

第三阶段，图像堆叠，已于上周完成。这是当镜像片段移动，使所有18个点重叠。它们的焦距仍然有一点模糊，但现在这些部分开始作为一个统一的望远镜工作了。

JWST的下一步是什么?

就我个人而言，我喜欢这些怪异的、抽象的、科学的镜头，但未来还有更多。

在第4和第5阶段，NASA将把镜子对齐，使它们处于“同一阶段”或所有聚焦在同一物体上。

在第六阶段，该团队将把所有其他仪器与望远镜对齐(因为他们目前只使用NIRCam)。

最后，在第7阶段，任何剩下的小调整和调整都将进行。

在这最后四个阶段的某个时刻，我们从JWST获得的照片将不再是抽象的艺术，而是更多的揭示。在那之后，JWST的任务将真正开始。