¿Cómo toma imágenes el telescopio espacial James Webb con segmentos de espejo individuales?

Dice aquí (y en otros lugares) que durante la alineación del espejo, el telescopio espacial James Webb tomará 18 “imágenes individuales” de una estrella, “una de cada segmento del espejo”. Me pregunto cómo es esto posible. ¿Pueden dirigir la luz de un segmento de espejo a la vez hacia los sensores y, de ser así, cómo? ¿O quieren decir que los datos de los sensores se analizan en 18 imágenes separadas, y si es así, ¿cómo?

Suposición salvaje; los otros 17 se desenfocan profundamente y/o se inclinan para que no haya objetos brillantes en un pequeño campo de visión en algún lugar del sensor. Puede haber luz difusa, pero no interferirá con ver qué tan nítidamente enfocado está un objeto objetivo por un espejo.
Tengo trabajo que hacer, así que no puedo tomarme el tiempo para responder a la pregunta, al menos no ahora. Este documento sobre la detección y el control del frente de onda JWST podría ayudar.
Lo primero que pensé fue que la primera luz del JWST al mirar una estrella guía podría tener hasta 18 imágenes distintas de esa estrella. Una solución obvia de fuerza bruta para hacer que esas 18 imágenes converjan es modificar cada segmento individualmente y ver qué resultados. Después de ajustar las 18, vuelva a ajustar para (uno esperaría) hacer que las 18 imágenes converjan en el mismo punto en el generador de imágenes. Las no linealidades significan que esto no será perfecto, pero las aplicaciones repetidas eventualmente deberían converger.
Aparentemente, esto es exactamente lo que se hace en la fase de corrección gruesa. La fase de corrección fina aborda la fase y el astigmatismo, y eso está un poco más allá de mi profundo conocimiento.
Un método no tan de fuerza bruta es tomar una foto con espejos tal como están. Dejando un espejo solo, mueve los otros 17, pero cada uno en una dirección/distancia diferente. Una segunda imagen identificará qué imagen pertenece a qué espejo y la distancia/dirección para ajustar cada uno para que se alinee con el espejo que no se movió.

Respuestas (1)

A partir de esta cita ,

Después del lanzamiento y el despliegue, los segmentos del espejo primario, el secundario y los instrumentos científicos estarán desalineados entre sí hasta varios milímetros. Un proceso iterativo que utiliza varios tipos de detección y control de frente de onda alineará estos espejos en decenas de nanómetros. El amplio rango dinámico (de milímetros a nanómetros) significa que se necesitan varias etapas y tipos distintos de detección. Este proceso de puesta en marcha es necesariamente iterativo, debido a la precisión de detección finita y también a las incertidumbres del mecanismo inherentes al diseño del actuador de etapa gruesa. Como resultado,

Mi interpretación es que moverán un segmento a la vez y observarán el cambio en la imagen PSF, así como los cambios en las mediciones realizadas por las herramientas locales de medición del frente de onda. Debido a la magia de las matemáticas matriciales, después de que cada segmento del espejo se haya movido varias veces, se puede hacer una estimación máxima a posteriori de la posición óptima para todos los segmentos.
Estoy razonablemente seguro de que este es el enfoque que se está tomando, en lugar de colocar cada segmento en un FOV que excluye todos los demás segmentos. [antecedentes: soy un ex empleado de AOA-Xinetics y estuve involucrado en el diseño de muchos sensores de frente de onda, incluido el sistema provisto para la alineación JWST]

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