Los ingenieros y técnicos que trabajan en el telescopio espacial James Webb completaron con éxito la primera medición óptica importante del espejo primario completamente ensamblado de Webb, llamada prueba del centro de curvatura.

Tomar una medición óptica "antes" del espejo desplegado del telescopio es crucial antes de que el telescopio entre en varias etapas de rigurosas pruebas mecánicas. Estas pruebas simularán los entornos de vibración y sonido violentos que experimentará el telescopio dentro de su cohete en su camino hacia el espacio. Este entorno es uno de los más estresantes estructuralmente y podría alterar la forma y alineación del espejo principal de Webb. que podría degradar o, En el peor de los casos, arruinar su rendimiento.

Webb ha sido diseñado y construido para soportar su entorno de lanzamiento, pero debe probarse para verificar que realmente sobrevivirá y no cambiará de ninguna manera inesperada. Realizar las mismas mediciones ópticas antes y después de las pruebas del entorno de lanzamiento simulado y comparar los resultados es fundamental para el desarrollo de Webb. asegurando que funcionará en el espacio.

"Esta es la única prueba de todo el espejo en la que podemos usar el mismo equipo durante una prueba antes y después, "dijo Ritva Keski-Kuha, el líder de prueba y el Subgerente de Telescopio de la NASA para Webb en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Esta prueba mostrará si hay cambios o daños en el sistema óptico".

Para realizar la prueba, ingenieros ópticos instalaron un interferómetro, el dispositivo principal utilizado para medir la forma del espejo de Webb. Las ondas de luz visible tienen menos de una milésima de milímetro de largo, y las ópticas como la de Webb deben moldearse y alinearse con mayor precisión que esto para que funcionen correctamente. La medición de la forma y la posición del espejo mediante láser evita el contacto físico y los daños (arañazos en el espejo). Entonces, los científicos usan longitudes de onda de luz para realizar pequeñas mediciones. Midiendo la luz reflejada en la óptica usando un interferómetro, son capaces de medir cambios extremadamente pequeños de forma o posición. Un interferómetro recibe su nombre del proceso de registrar y medir los patrones de ondulación que resultan cuando diferentes haces de luz se mezclan y sus ondas se combinan o "interfieren".

Durante la prueba realizada por un equipo de NASA Goddard, Ball Aerospace de Boulder, Colorado, y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore Maryland, Las condiciones de temperatura y humedad en la sala limpia se mantuvieron increíblemente estables para minimizar la deriva en las mediciones ópticas sensibles a lo largo del tiempo. Aún así, pequeñas vibraciones están siempre presentes en la sala limpia que causan inestabilidad durante las mediciones, por lo que el interferómetro es de 'alta velocidad', tomando 5, 000 'fotogramas' por segundo, que es una velocidad más rápida que las propias vibraciones de fondo. Esto permite a los ingenieros restar jitter y mejorar, resultados limpios.

La prueba del Centro de curvatura mide la forma del espejo principal de Webb comparando la luz reflejada en él con la luz de un holograma generado por computadora que representa lo que idealmente debería ser el espejo de Webb. Al interferir el haz de luz de Webb con el haz de la referencia del holograma, el interferómetro compara con precisión los dos midiendo la diferencia con una precisión increíble. "La interferometría que usa un holograma generado por computadora es una prueba óptica moderna clásica que se usa para medir espejos, "dijo Keski-Kuha.

Con el espejo más grande de cualquier telescopio espacial, tomar esta medida es un desafío. "Hemos pasado los últimos cuatro años preparándonos para esta prueba, "dijo David Chaney, Líder principal de metrología espejo de Webb en Goddard. "Los desafíos de esta prueba incluyen el gran tamaño del espejo primario, el largo radio de curvatura, y el ruido de fondo. Nuestra prueba es tan sensible que podemos medir las vibraciones de los espejos debido a las personas que hablan en la habitación ".

Después de que las mediciones regresen del interferómetro, el equipo analizará los datos para asegurarse de que los espejos estén perfectamente alineados antes de las pruebas del entorno de lanzamiento. La prueba del Centro de curvatura se repetirá después de la prueba del entorno de lanzamiento y los resultados se compararán para confirmar que la óptica de Webb funcionará después de su lanzamiento al espacio.

El telescopio espacial más poderoso jamás construido, el telescopio Webb proporcionará imágenes de las primeras galaxias formadas, y explorar planetas alrededor de estrellas distantes. Es un proyecto conjunto de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense.