Wie nimmt das James-Webb-Weltraumteleskop Bilder mit einzelnen Spiegelsegmenten auf?

Hier (und anderswo) heißt es , dass das James-Webb-Weltraumteleskop während der Spiegelausrichtung nehmen wird 18 „Einzelbilder“ eines Sterns, „eines von jedem Spiegelsegment“. Ich frage mich, wie das möglich ist. Können sie Licht von jeweils einem Spiegelsegment auf die Sensoren lenken, und wenn ja, wie? Oder meinen sie, dass die Daten der Sensoren analysiert werden 18 getrennte Bilder, und wenn ja, wie?

Wilde Vermutung; die anderen 17 werden weit aus dem Fokus bewegt und/oder gekippt, so dass es keine hellen Objekte in einem kleinen Sichtfeld irgendwo auf dem Sensor gibt. Es kann diffuses Licht geben, aber es stört nicht, zu sehen, wie scharf ein Zielobjekt von einem Spiegel fokussiert wird.
Ich habe zu tun, also kann ich mir nicht die Zeit nehmen, die Frage zu beantworten, zumindest nicht jetzt. Dieses Papier über die JWST-Wellenfronterfassung und -steuerung könnte hilfreich sein.
Mein erster Gedanke war, dass das erste Licht des JWST beim Betrachten eines Leitsterns bis zu 18 verschiedene Bilder dieses Sterns haben könnte. Eine offensichtliche Brute-Force-Lösung, um diese 18 Bilder zusammenzuführen, besteht darin, jedes Segment einzeln zu optimieren und zu sehen, welche Ergebnisse erzielt werden. Nachdem Sie alle 18 optimiert haben, optimieren Sie erneut, um (hoffentlich) alle 18 Bilder am selben Punkt im Imager zusammenlaufen zu lassen. Nichtlinearitäten bedeuten, dass dies nicht perfekt sein wird, aber wiederholte Anwendungen sollten schließlich konvergieren.
Genau dies wird offenbar in der Grobkorrekturphase durchgeführt. Die Feinkorrekturphase befasst sich mit Phasing und Astigmatismus, und das übersteigt etwas meine Kenntnisse.
Eine nicht so brutale Methode ist es, ein Bild mit Spiegeln so zu machen, wie sie sind. Lassen Sie einen Spiegel in Ruhe und bewegen Sie alle 17 anderen, aber jeden in eine andere Richtung/Distanz. Ein zweites Bild zeigt an, welches Bild zu welchem ​​Spiegel gehört, und den Abstand / die Richtung, um jedes Bild so einzustellen, dass es mit dem Spiegel übereinstimmt, der nicht bewegt wurde.

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Beginnend mit diesem Zitat

Nach dem Start und Einsatz werden die primären Spiegelsegmente, sekundären und wissenschaftlichen Instrumente relativ zueinander um bis zu mehrere Millimeter falsch ausgerichtet sein. Ein iterativer Prozess, der mehrere Arten von Wellenfronterfassung und -steuerung verwendet, wird diese Spiegel innerhalb von zehn Nanometern in Ausrichtung bringen. Der große Dynamikbereich (Millimeter bis Nanometer) bedeutet, dass mehrere unterschiedliche Stufen und Erfassungsarten erforderlich sind. Dieser Inbetriebnahmeprozess ist notwendigerweise iterativ, aufgrund der endlichen Erfassungsgenauigkeit und auch der Mechanismus-Unsicherheiten, die der Konstruktion des Aktuators der groben Stufe innewohnen. Infolge,

Meine Interpretation ist, dass sie jeweils ein Segment bewegen und die Änderung in der Bild-PSF sowie Änderungen in den Messungen beobachten, die von den lokalen Wellenfront-Messwerkzeugen durchgeführt werden. Aufgrund der Magie der Matrizenmathematik kann, nachdem jedes Spiegelsegment einige Male bewegt wurde, eine maximale a posteriori- Schätzung der optimalen Position für alle Segmente vorgenommen werden.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass dies der gewählte Ansatz ist, anstatt jedes Segment auf ein FOV zu bringen, das alle anderen Segmente ausschließt. [Hintergrund: Ich bin ein ehemaliger Mitarbeiter von AOA-Xinetics und war am Design vieler Wellenfrontsensoren beteiligt, einschließlich des für die JWST-Ausrichtung bereitgestellten Systems]

Wie nimmt das James-Webb-Weltraumteleskop Bilder mit einzelnen Spiegelsegmenten auf?
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