เว็บบ์มองเห็นในแสงอินฟราเรด ความยาวคลื่นยาวกว่าบาคาร่าที่ตามนุษย์มองเห็น แต่มนุษย์มีประสบการณ์รังสีอินฟราเรดเป็นความร้อน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Erin Smith จาก Goddard Space Flight Center และนักวิทยาศาสตร์โครงการของ Webb กล่าวว่า “เรากำลังมองจักรวาลในการมองเห็นความร้อนเป็นหลัก
นั่นหมายความว่าส่วนของกล้องโทรทรรศน์ที่สังเกตท้องฟ้าต้องมีอุณหภูมิประมาณ 40 เคลวิน (–233 องศาเซลเซียส) ซึ่งใกล้เคียงกับความหนาวเย็นของอวกาศ ด้วยวิธีนี้ เวบบ์จะหลีกเลี่ยงการปล่อยความ
ร้อนออกมามากกว่าแหล่งที่อยู่ห่างไกลในจักรวาลที่กล้องโทรทรรศน์จะสังเกตการณ์ ป้องกันไม่ให้มันบดบังการมองเห็น
Webb ส่วนใหญ่เย็นลงแล้วนับตั้งแต่ที่บังแดดของกล้องโทรทรรศน์ เปิดออกเมื่อวัน ที่4 มกราคม แผงบังแดดห้าชั้นของหอดูดาวนี้ปิดกั้นและเบี่ยงเบนความร้อนและแสง ทำให้กระจกและเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ของกล้องโทรทรรศน์เย็นลงจากอุณหภูมิที่จุดปล่อยตัว ชั้นของแผงบังแดดที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะอุ่นขึ้นประมาณ 85 องศาเซลเซียส แต่ด้านที่หนาวเย็นจะอยู่ที่ประมาณ –233 องศาเซลเซียส Parrish กล่าวในการออกอากาศทางเว็บเมื่อวันที่ 4 มกราคม
“คุณสามารถต้มน้ำที่ด้านหน้าของเรา และที่ด้านหลังของเรา คุณเกือบจะเหลือศูนย์แน่นอน” Parrish กล่าว
หนึ่งในเครื่องมือ MIRI ซึ่งเป็นเครื่องมือ Mid-Infrared มีระบบหล่อเย็นพิเศษเพื่อลดอุณหภูมิลงเหลือ 6.7 เคลวิน (–266° เซลเซียส) เพื่อให้มองเห็นวัตถุที่หรี่ลงและเย็นกว่ากล้องโทรทรรศน์อื่นๆ สำหรับ MIRI “พื้นที่ไม่เย็นพอ” Smith กล่าว
การจัดตำแหน่งกระจก
เวบบ์เปิดกระจกสีทองกว้าง 6.5 เมตรเสร็จเมื่อวันที่ 8 มกราคม ทำให้ยานอวกาศกลายเป็นกล้องโทรทรรศน์จริง แต่มันยังไม่เสร็จ กระจกเงานั้นซึ่งรวบรวมและเน้นแสงจากจักรวาลอันไกลโพ้น ประกอบด้วยส่วนหกเหลี่ยม 18 ส่วน และแต่ละเซ็กเมนต์เหล่านั้นต้องอยู่ในแนวเดียวกันกับความแม่นยำประมาณ 10 หรือ 20 นาโนเมตร เพื่อให้อุปกรณ์ทั้งหมดเลียนแบบกระจกบานเดียวกว้าง
เวบบ์จะฝึกกลุ่มกระจกทั้ง 18 ดวงบนดาวสว่างดวงเดียวที่เรียกว่า HD 84406 ในกลุ่มดาวหมีใหญ่ มันอยู่ใกล้ชามของกระบวยใหญ่ คุณไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่ฉันบอกว่าคุณสามารถเห็นมันด้วยกล้องส่องทางไกล” Lee Feinberg ผู้จัดการองค์ประกอบกล้องโทรทรรศน์ออปติคอล Webb ที่ Goddard กล่าวในการแถลงข่าววันที่ 24 มกราคม
เริ่มตั้งแต่วันที่ 12 มกราคมมอเตอร์ขนาดเล็ก 126 ตัวที่ด้านหลังของ 18 เซ็กเมนต์เริ่มเคลื่อนไหวและปรับเปลี่ยนเพื่อให้มั่นใจว่าเข้ากันได้ทั้งหมด มอเตอร์อีก 6 ตัวทำงานบนกระจกรอง ซึ่งรองรับกับบูมที่ด้านหน้ากระจกหลัก
ก่อนที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ จะเริ่มสำรวจจักรวาล กระจกหลักทั้ง 18 ส่วนจะต้องทำหน้าที่เป็นกระจกเงาสูง 6.5 เมตร แอนิเมชั่นนี้แสดงส่วนของกระจกที่เคลื่อนไหว การเอียง และการโค้งงอ เพื่อนำภาพดาว (จุดแสง) 18 ภาพที่แยกจากกันมารวมกันเป็นภาพที่โฟกัสเพียงภาพเดียว
กระบวนการจัดตำแหน่งนี้จะใช้เวลาจนถึงอย่างน้อยเดือนเมษายนจึงจะเสร็จสิ้น ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการเคลื่อนไหวเกิดขึ้นในขณะที่กระจกเย็นลง อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงจะเปลี่ยนรูปร่างของกระจก ดังนั้นจึงไม่สามารถจัดวางตำแหน่งสุดท้ายได้จนกว่าชุดเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ของกล้องโทรทรรศน์จะเย็นลงจนหมด
เมื่อการจัดตำแหน่งเริ่มต้นเสร็จสิ้น แสงจากอวกาศที่ห่างไกลจะสะท้อนกระจกหลักก่อน จากนั้นจึงสะท้อนกระจกรอง และสุดท้ายไปถึงเครื่องมือที่จะวิเคราะห์สัญญาณจักรวาล แต่การจัดตำแหน่งของส่วนกระจกนั้น “ไม่ใช่แค่ตอนนี้ แต่เป็นกระบวนการที่ต่อเนื่อง เพียงเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันอยู่ในแนวเดียวกันอย่างสมบูรณ์” สการ์ลิน เฮอร์นันเดซ วิศวกรระบบการบินของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศในบัลติมอร์ กล่าว งาน NASA Science Live ในวันที่ 24 มกราคม กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปตลอดอายุของกล้องโทรทรรศน์
การปรับเทียบเครื่องมือวิทยาศาสตร์
ขณะที่กระจกเรียงชิดกัน เครื่องมือวิทยาศาสตร์ของเวบบ์จะเปิดขึ้น นักดาราศาสตร์ Klaus Pontoppidan จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศกล่าวว่าในทางเทคนิคนี่คือเวลาที่ Webb จะถ่ายภาพแรก “แต่พวกมันจะไม่สวย” ปอนโทปิดันกล่าว กล้องโทรทรรศน์จะทดสอบการโฟกัสไปที่ดาวสว่างดวงเดียวก่อน โดยนำจุดสว่าง 18 จุดมารวมกันเป็นหนึ่งเดียวโดยการเอียงกระจก
หลังจากการปรับครั้งสุดท้ายเล็กน้อย กล้องดูดาวจะ “ทำงานตามที่เราต้องการและนำเสนอภาพที่สวยงามของท้องฟ้าให้กับเครื่องมือทั้งหมด” ฟรีดแมนกล่าว “ถ้าอย่างนั้นก็เริ่มทำงานได้เลย”บาคาร่า
