Зеркало, сдвинутое на долю волоса
Инженеры, работающие над космическим телескопом NASA «Нэнси Грейс Роман», настолько точно сфокусировали его основную камеру, что качество изображения почти на 30% лучше, чем предсказывали для миссии. Для исправления потребовалось сдвинуть зеркало примерно на одну шестнадцатую ширины человеческого волоса.
Широкопольный инструмент телескопа был активирован в сентябре, после чего последовала кампания испытаний. Инженеры проверили его 18 детекторов, каждый размером примерно с листок для заметок, а также электронику, считывающую их показания, прежде чем перейти к колесу элементов — вращающейся карусели фильтров и оптических деталей, которая выбирает, какие длины волн достигают детекторов.
Испытания с собственными источниками света
Затем команда использовала внутреннюю калибровочную систему инструмента — набор светодиодов, которыми можно управлять с Земли для создания разных цветов и уровней яркости. Измеряя отклик каждого детектора, инженеры составили карту различий чувствительности по фокальной плоскости и рассчитали необходимые коррекции для чистых изображений.
«Все масштабные обзоры „Романа“ будут опираться на Широкопольный инструмент, — сказал Дейв Хики, системный инженер Широкопольного инструмента в Центре космических полётов Годдарда NASA в Мэриленде. — Многие из основных целей миссии, такие как изучение тёмной материи и тёмной энергии, были бы невозможны без него, так что видеть, что он работает хорошо, — это и захватывающе, и огромное облегчение».
Что даёт дополнительная чёткость
«Роман» создан для многократного обзора больших участков неба, формируя картину распределения галактик и тёмной материи и того, как расширение Вселенной менялось со временем. Более чёткие изображения позволяют астрономам точнее измерять формы далёких галактик, что необходимо для картирования слабого гравитационного линзирования.
Улучшение качества изображения на 30% — немалая величина для такой работы. Сигналы слабого линзирования тонки, и ошибки в измерении формы напрямую переносятся в оценки тёмной энергии. Лучшая оптика означает меньше программных коррекций и больше уверенности в результате.
Широкое поле миссии — это главное. Там, где другие телескопы жертвуют охватом неба ради глубины, «Роман» рассчитан на то, чтобы снова и снова охватывать большие участки, чтобы редкие события и медленные изменения становились видимыми. Этот план работает только если оптика сохраняет точность по всему полю, что и проверяла кампания по юстировке.