美國宇航局（NASA）的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡現在正經歷著從熱到冷的所有“季節”，因為它正在進行熱穩定性測試。同時，調試的最後階段的活動正在進行中：深入研究科學儀器的細節，這是韋伯望遠鏡的核心。為了完成調試，韋伯團隊將在夏季開始常規科學操作之前測量科學儀器的詳細性能。

週一，韋伯項目的首席調試科學家，太空望遠鏡科學研究所（STSCI）的Scott Friedman介紹了調試的這一最後階段的所有細節。

“隨著望遠鏡漂亮地對準，天文台接近其最後的低溫溫度，我們準備開始科學觀測開始前的最後一組活動：科學儀器的調試。在這裡我只描述了其中的一些活動。”

“近紅外相機（NIRCam）、近紅外光譜儀（NIRSpec）、近紅外成像儀和近紅外無縫隙光譜儀（NIRISS）、中紅外儀器（MIRI）和精細制導傳感器（FGS）等儀器已經通電並安全冷卻了。我們已經操作了它們的機制和探測器，包括濾波輪、光柵輪和NIRSpec的微型快門組件。韋伯光學團隊利用每台儀器拍攝的孤立恆星的圖像來對準觀測站的主鏡和副鏡。但是，在韋伯完全準備好開始雄心勃勃的科學觀測之前，我們還有更多的工作要做，這將揭示宇宙的秘密。”

“我們現在將開始使用豐富的天文資源對儀器進行廣泛的成套校準和特徵分析。我們將測量儀器的吞吐量–進入望遠鏡的光有多少到達探測器並被記錄。每次被望遠鏡的鏡子和每個儀器的反射總會有一些損失，而且沒有一個探測器會記錄每一個到達的光子。我們將通過觀察標準恆星來測量多個波長的光的吞吐量，這些恆星的光發射是通過其他天文台獲得的數據和理論計算得出的。”

“每個儀器的天體測量校準將探測器上的像素映射到天空中的精確位置，以糾正每個光學系統中存在的微小但不可避免的光學失真。我們通過觀察韋伯天體測量場來做到這一點，這是附近星系大麥哲倫雲中的一小片天空。哈勃太空望遠鏡對這一領域進行了觀測，確定了大約20萬顆恆星的坐標，精確度為1毫弧度。為了將科學目標精確地放在儀器的視場上，需要校準這種失真。例如，為了使用NIRSpec微型快門組件同時獲得一百個星系的光譜，必須將望遠鏡對準，使每個星係都在適當的快門中，而這裡有25萬個快門!”

“我們還將測量恆星圖像的清晰度，即天文學家所說的’點擴散函數’。我們已經知道望遠鏡提供給儀器的圖像質量超過了我們發射前的預期，但是每個儀器都有額外的光學器件。這些光學器件執行一種功能，例如將光線通過濾光片以獲得關於天文目標的顏色信息，或者使用衍射光柵將進入的光線分散成其組成的顏色。在不同的波長下測量每個儀器內的點擴散功能，為解釋數據提供了一個重要的校準。”

“我們將測試每個儀器的目標獲取。對於某些觀測來說，使用精細制導傳感器中的引導星的位置來指向望遠鏡，並知道科學目標相對於該引導星的位置就足夠了。這樣就可以將科學目標定位在十分之幾角秒的精度上。然而，在某些情況下，更多的精度是必要的，大約是百分之一角秒。例如，對于冠狀圖來說，恆星必須被放置在一個面具後面，這樣它的光線就會被阻擋，使附近的系外行星能夠照亮。在時間序列觀測中，我們測量系外行星的大氣層在經過其恆星前的幾個小時內是如何吸收恆星光的，從而使我們能夠測量行星大氣層的屬性和成分。這兩種應用都需要儀器向望遠鏡的指向控制系統發送校正，以便將科學目標精確地放在儀器視場內的正確位置。”

“我們儀器調試活動的最後一個例子是對移動目標的觀測。大多數天體距離很遠，以至於它們在天空中看起來是靜止的。然而，我們太陽系內的行星、衛星和星環、小行星和彗星卻不是這樣的。觀測這些東西需要天文台在觀測過程中改變其相對於背景引導星的指向性。我們將通過使用每種儀器觀測不同視速的小行星來測試這種能力。”

“在韋伯完全準備好執行其科學任務之前，我們現在正處於韋伯調試的最後兩個月。我們仍然有儀器的重要特性和能力需要測試、測量和展示。當這些都完成後，我們將準備好開始天文學家和公眾都熱切期待的偉大科學計劃。我們就快接近了。”