¿Por qué los telescopios espaciales tienen GRISMS? ¿Por qué una rejilla Y un prisma para dispersión cruzada en espectroscopia sin rendija?

https://hst-docs.stsci.edu/wfc3ihb enumera la página 8.2 Espectroscopia sin ranura con el UVIS G280 Grism que contiene detalles de uno de los GRISM del telescopio espacial Hubble (GRISM = Rejilla + Prisma).

Pregunta: ¿ Por qué los telescopios espaciales tienen GRISMS? ¿Por qué usar una rejilla Y un prisma para la dispersión cruzada en la espectroscopia sin rendija?

La explicación es detallada, pero no entiendo la idea básica.

1. ¿Cuál es exactamente el propósito de una rejilla cruzada + prisma en espectroscopia sin ranura?
2. ¿De qué manera es mejor el uso de un GRSIM que una rejilla o un prisma solo?

El grism G280 es un repuesto WF/PC1. La Figura 8.1 muestra un espectro de la estrella de calibración de longitud de onda WR14 observada como parte del programa de calibración del Ciclo 17 11935. El punto dentro de un círculo muestra la ubicación de una imagen directa de la fuente obtenida con una exposición de filtro F300X separada (no dispersa), pero superpuesta a la imagen grism solo con fines ilustrativos. La característica similar a una estrella prominente cerca del centro de la imagen es la imagen de grisma de orden cero, y los órdenes superiores positivos y negativos se extienden hacia la izquierda y la derecha del orden cero, respectivamente. El orden +1 se define como el orden con el rendimiento más alto (debido al resplandor de la rejilla), aunque cae en píxeles x más bajos que la posición del orden cero. El orden +1 se extiende a la izquierda del orden cero una distancia de aproximadamente 1/4 del tamaño de la imagen. Más a la izquierda hay una gran superposición con órdenes superiores. Se pueden ver algunas líneas de emisión prominentes a lo largo de la traza espectral.

Figura 8.1: Aspecto de los órdenes espectrales G280 en el detector.

La fuente encerrada en un círculo es la posición de la imagen directa formada al sumar una imagen F300X con la imagen grism. El primer orden más fuerte está a la izquierda y el orden 0 está en el centro. Por encima del primer orden, el segundo y tercer orden, mucho más débiles, apenas son visibles. La imagen muestra la extensión completa del detector en el eje x y unos 500 píxeles en el eje y.

Hay varias características de este grisma que difieren, por ejemplo, del grisma G800L en ACS. Hay un desplazamiento de aproximadamente 175 píxeles en la dirección y entre la imagen directa y los espectros, el orden cero es relativamente brillante debido a una menor eficiencia de rejilla y un sustrato claro, y hay una curvatura de los espectros en los extremos azules de los primeros órdenes (más cercano al orden cero). La amplitud de la curvatura es de unos 30 píxeles en la dirección y del detector. La figura 8.2 muestra una vista de cerca de los primeros órdenes positivos del espectro WR14, que ilustra la curvatura en el extremo de longitud de onda corta de cada orden.

Hubble no es el único!

De la actualización de WFIRST; Jeffrey Kruk, científico del proyecto WFIRST ( archivado )