Cientistas garantem que o instrumento científico mais importante do telescópio James Webb esteja totalmente operacional

Para observar os cantos mais distantes do universo, o Telescópio Espacial James Webb possui quatro instrumentos científicos. Talvez o mais valioso deles seja o Near Infrared Spectrograph (NIRSpec). É esta ferramenta que lhe permitirá olhar para os tempos de um Universo tão primitivo, quando as primeiras estrelas estavam apenas começando a brilhar. Esta ferramenta foi recentemente testada e funciona de forma excelente, disse a NASA.

A seta indica a localização do instrumento NIRSpec. Fonte da imagem: NASA

Os cientistas testaram remotamente três componentes-chave do espectrógrafo: três “rodas” independentes com filtros variáveis, grades de difração, espelhos e prismas. Desde a primeira vez, todas as “rodas” começaram a funcionar conforme previsto pelos desenvolvedores – eles mudavam de posição sob comando e trocavam em uma determinada sequência. Isso é ainda mais importante porque a temperatura de operação das unidades do espectrógrafo deve ser de -235 °C (é resfriado passivamente através de tubos de calor com saída para um radiador dissipativo externo).

O estudo do espectro de estrelas e galáxias distantes permitirá determinar a composição química dos objetos observados, sua velocidade, massa e outras características. Isso exigirá centenas de horas de observação de cada um deles. Para cobrir o maior número possível de alvos interessantes, o bloco sensor do espectrógrafo consiste em uma matriz de células MEMS. Isso permite rastrear simultaneamente e independentemente centenas de objetos de uma só vez (estrelas, galáxias ou exoplanetas), o que aumentará muito a quantidade de dados científicos interessantes.

Os três principais mecanismos NIRSpec que foram testados recentemente incluem o conjunto da roda do filtro (FWA) com 8 posições – são 4 filtros de passagem longa para ciência, 2 filtros de banda larga para detecção de alvos, um fechado e um aberto; conjunto de roda de grade (GWA), também com 8 posições (6 grades e um prisma para ciência e um espelho para detecção de alvos); e um Refocusing Mechanism Assembly (RMA) que carrega 2 espelhos para colocar o instrumento em foco. Mais uma vez, todos os nós trabalharam em total conformidade com suas tarefas.

Grosso modo, a operação da ferramenta pode ser representada da seguinte forma. A roda de grade divide a luz do alvo de interesse em cores (comprimentos de onda) para produzir um espectro. A roda do filtro reduz o ruído – comprimentos de onda que estão além do escopo da tarefa científica. O mecanismo de refocagem ajusta e aguça o foco do espectrômetro. A verificação do funcionamento de todos os nós usando os dispositivos de calibração a bordo do instrumento mostrou que o instrumento está pronto para experimentos científicos, mas isso será no verão, quando o espelho principal do telescópio estará totalmente calibrado.