Những hình ảnh mới được tiết lộ trong một báo cáo mới cho thấy thiệt hại đối với gương chính của Kính viễn vọng James Webb từ một cuộc tấn công của thiên thạch nhỏ vào tháng 5 tồi tệ hơn suy nghĩ ban đầu.

Bài báo được xuất bản vào thứ Ba Máy chủ báo trước học thuật arxiv.org Ông tiết lộ chi tiết về hiệu suất của Webb trong khi kính thiên văn đang hoạt động rằng hầu hết các cuộc tấn công của thiên thạch siêu nhỏ vào gương Webb lớn đều gây ra thiệt hại nhỏ, nhưng vụ tấn công vào giữa tháng 5 đã khiến kính thiên văn bị hư hỏng vĩnh viễn.

“Vụ va chạm của một thiên thạch nhỏ xảy ra từ ngày 22 đến ngày 24 tháng 5 năm 2022 UT vượt quá các dự đoán trước đó về thiệt hại do một thiên thạch nhỏ gây ra, dẫn đến việc Dự án JWST điều tra và mô hình hóa thêm”, báo cáo nêu rõ.

Không giống như Kính viễn vọng Không gian Hubble, bao gồm gương chính mà kính thiên văn sử dụng để thu thập ánh sáng và tập trung ánh sáng vào các dụng cụ khoa học trong một lớp vỏ hình trụ, gương phân tách 6,5 mét của Webb được tiếp xúc với không gian. Nhưng khi nhìn vào quỹ đạo của Webb xung quanh Lagrange Point 2, hay L2, một vùng không gian cách Trái đất khoảng một triệu dặm, các nhà khoa học chỉ mong đợi Webb sẽ chạm trán với một sao băng nhỏ, tiềm ẩn nguy hiểm mỗi tháng một lần.

Trong thời gian vận hành từ cuối tháng 1 đến tháng 6, trong đó các bộ điều khiển mặt đất đã hiệu chỉnh, căn chỉnh và kiểm tra các gương và dụng cụ của Webb, gương chính đã phải chịu sáu lần tấn công chính xác của thiên thạch.

Trong số đó, 5 chiếc gây ra thiệt hại nhỏ, gây ra lỗi mặt sóng bình phương trung bình (RMS) dưới 1 nm, đây là một cách kỹ thuật để mô tả mức độ mà gương Webb làm biến dạng ánh sáng sao mà gương thu thập được. Hầu hết sự biến dạng được thêm vào bởi năm nét bên ngoài gương có thể được sửa chữa, vì 18 đoạn hex tạo nên khuôn mặt của nó có thể được điều chỉnh riêng lẻ và chính xác.

Nhưng đòn đánh thứ sáu, va vào một chiếc kẹp gương có tên là C3, đã gây ra nhiều sát thương hơn có thể được khắc phục hoàn toàn. Vụ va chạm vi thiên thạch này đã làm tăng sai số mặt sóng của khu vực từ 56 nm lên 178 nm sau khi hiệu chỉnh bằng cách điều chỉnh mặt cắt.

Vì mỗi đoạn gương có thể điều chỉnh được, thiệt hại đối với đoạn C3 có thể được bù đắp và không ảnh hưởng đến độ chính xác của toàn bộ gương Webb bên dưới, theo báo cáo. Sai số mặt sóng chung của toàn bộ gương tăng khoảng 9 nm do bị va đập.

Báo cáo viết: “Vẫn chưa rõ liệu vụ tấn công vào tháng 5 năm 2022 của Mục C3 có phải là một sự kiện hiếm gặp hay không (tức là một cuộc tấn công không may mắn sớm bởi một thiên thạch nhỏ, động năng cao có thể chỉ xảy ra vài năm một lần)”. Kính thiên văn dễ bị hư hại bởi các mục tiêu vi mô hơn so với mô hình khởi chạy trước đó ”.

Báo cáo tiếp tục lưu ý rằng nhóm dự án Webb đang xem xét các biện pháp để giảm thiểu các vụ va chạm của vi thiên thạch trong tương lai, chẳng hạn như xác định khoảng thời gian kính thiên văn có thể hướng theo các hướng đã biết để cho gương có khả năng xảy ra va chạm với vi thiên thạch cao hơn.

Duy trì sức khỏe lâu dài của Kính viễn vọng Webb là ưu tiên hàng đầu của NASA và các nhà thiên văn học ở khắp mọi nơi.

Sau hơn 20 năm và 10 tỷ đô la phát triển, kính viễn vọng không gian đã được phóng lên đỉnh tên lửa Ariane 5 vào ngày Giáng sinh. Vụ phóng này chính xác hơn dự kiến, cung cấp động lực dồi dào cho Webb mà anh ta sẽ sử dụng để điều chỉnh quỹ đạo của nó sau khi phóng và tăng gần gấp đôi tuổi thọ hoạt động dự kiến ​​của đài quan sát — miễn là các tảng đá không gian không làm hỏng quang học của nó.

“Trước khi ra mắt, JWST được yêu cầu mang một động cơ đẩy trong vòng đời sứ mệnh tối thiểu là 10,5 năm”, báo cáo viết. “Bây giờ JWST đang ở trên quỹ đạo xung quanh L2, rõ ràng là chất đẩy còn lại sẽ tồn tại hơn 20 năm tuổi thọ của sứ mệnh.”