韦伯首次发布1560张图像，54G数据韦伯望远镜是如何对焦的？

　　太空望远镜可以说是天文学家的主要观测工具。这其中，最为著名的，便是我们从小就耳濡目染的哈勃望远镜。1990年，人类历史上最强大的光学望远镜哈勃望远镜横空出世，开始了它的职业生涯。
　　服役的18年以来，哈勃望远镜拍下了宇宙中许多星系在爆炸后的各种惊心动魄的壮丽景象，为天文学的进步做出了巨大贡献。 2021年12月25日，詹姆斯·韦伯太空望远镜【JWST】正式加入太空望远镜俱乐部，接过了哈勃望远镜的接力棒。
　　作为哈勃望远镜的继任者，＂詹姆斯-韦伯＂这个名字是取自美国宇航局第二任局长詹姆斯·韦伯。在他担任NASA领导人期间，美国的航天事业掀开了新的篇章，其中包括探测月球和＂阿波罗＂登月计划等。
　　2022年2月11日晚，NASA正式公布了由韦伯望远镜拍摄的首张图像。JWST成功拍摄并传回首组恒星照片与首张＂自拍照＂。首组恒星照片展示了韦伯望远镜18个主镜捕捉到的来自同一恒星的星光。
　　从图片上看，这张带有18个亮点的照片，似乎平平无奇。但，预示着韦伯望远镜即将完成第一阶段的校准工作。之前，NASA表示，韦伯望远镜需要借助HD84406这颗恒星进行对焦，那这项工作的原理是什么，又是怎样完成的呢？
　　众所周知，韦伯望远镜的主镜依靠18面独立的子镜拼接而成。因此，为了让这些各自独立的子镜能够精密且完整地拼接为一面主镜进行光学成像，韦伯望远镜需要进行一系列的拍摄调试工作。
　　韦伯望远镜使用的是近红外相机NIRCam对准主镜，首先确认近红外相机 NIRCam 已经准备好从天体收集光线，然后从18个主镜片中的每个主镜片中识别同一颗恒星的星光。
　　首先，韦伯望远镜会先行指向大熊星座中一颗明亮的孤立恒星 HD 84406。之所以选择这颗恒星，是因为它很容易识别，且不易被其他亮度相似的星星干扰。复合图像中的每个点都标记了捕获它的相应的主镜片编号。
　　2022年2月2日，韦伯望远镜开始了首次图像捕捉过程。它先是指向恒星 HD 84406的预先计算位置。在周围156个不同位置，使用近红外相机 NIRCam 对准主镜的10个探测器生成了，拍摄了10组，共计1560张图像。
　　整个过程持续了将近25个小时，原始数据足有54G。在对准的6个小时、14次曝光之内，,在每个子镜片中确定了目标恒星的位置。随后，韦伯望远镜将这些图片拼接在一起，形成一张超过20亿像素的复合图像。
　　在这张超大的图像文件中心，正是韦伯望远镜的18面子镜，分别对HD 84406这颗恒星所成的18个图像。紧接着，韦伯望远镜开始调整这18面子镜，便可以确定这些亮点所对应的成像镜面。
　　在图像与镜面匹配后，开始倾斜镜面。根据镜面的排列形成图像阵列。随后，开始微移动韦伯望远镜的副镜进行散焦，使得误差能够一种特殊的算法呈现出来。NASA 使用了相位修正算法，以矫正子镜产生的各种误差。
　　＂ 再进行进一步调整后，整个韦伯团队欣喜若狂。因为拍摄图像和校准望远镜的第一步进行得非常顺利。＂美国亚利桑那大学近红外线照相机学术带头人和天文学教授 Marcia Rieke 说。
　　NASA戈达德太空飞行中心韦伯光学望远镜元件经理 Lee Feinberg 解释了镜子对齐过程的早期阶段：这次调整后，18面子镜已经各自校准良好，均可以独自完成成像。下一步，我们就要把这18面子镜组成一面完整的主镜进行工作。
　　18面子镜产生的图像进行叠合，将18个星点汇聚于中心，成为交点。这一步骤中，根据程序设定，将18片子镜分为3组，按分组的顺序进行叠合，直至成功相交于一点。但目前为止，调试工作并没有结束。
　　NASA表示：图像拼接中，任何一个可见的点，都由18个子镜片中的镜片对同一颗恒星进行成像。在调试确定了每个子镜片校准的位置后，便是韦伯望远镜完成校准、产生科学图像的关键第一步。
　　为了使组装达到所需精度，NASA 采用色散条纹传感技术进行误差检测，辅助进行粗细共享调整。色散条纹的空间频率可反映出平移误差的大小，以此为基准进行调整，在初共向调整后还是进行经共享调整。
　　随后，NASA 采用散焦对比法，以便能达到更高的精度要求。经过3次共相，2次散焦，韦伯望远镜初步达成一期目标。因此，随着这次的成功，韦伯望远镜也将正式开启它的深空探索之旅！大家期待它的新照片嘛？