Mühəndislər Böyük Britaniyadan ayrıldıqdan sonra NASA-nın Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzində James Webb Kosmik Teleskopunun orta infraqırmızı alətinin “qəbulunu” həyata keçirirlər.
JPL uçuş texnikləri Conni Melendez (sağda) və Co Mora MIRI krioküler cihazını Kaliforniya ştatının Redondo çimərliyindəki Northrop Grummana göndərməzdən əvvəl yoxlayır. Orada, soyuducu Webb teleskopunun gövdəsinə bərkidilir.
Böyük Britaniyanın Ruterford şəhərindəki Appleton Laboratoriyasında görülən MIRI alətinin bu hissəsi infraqırmızı detektorları ehtiva edir. Kriokuler daha yüksək temperaturda işlədiyi üçün detektordan uzaqda yerləşir. Soyuq helium daşıyan boru iki hissəni birləşdirir.
MIRI (solda) Redondo çimərliyindəki Northrop Grumman-da tarazlıq şüası üzərində oturur, çünki mühəndislər onu İnteqrasiya edilmiş Elmi Alət Moduluna (ISIM) qoşmaq üçün yerüstü krandan istifadə etməyə hazırlaşırlar. ISIM Uebbin əsasını təşkil edir, teleskopu yerləşdirən dörd elmi alətdir.
Rəsədxanadakı dörd elmi cihazdan biri olan MIRI aləti işləməzdən əvvəl o, maddənin çata biləcəyi ən soyuq temperatura qədər soyudulmalıdır.
NASA-nın dekabrın 24-də buraxılması planlaşdırılan James Webb Kosmik Teleskopu tarixdəki ən böyük kosmik rəsədxanadır və onun da eyni dərəcədə çətin vəzifəsi var: kainatın uzaq guşələrindən infraqırmızı işığı toplamaq, elm adamlarına kainatın quruluşunu və mənşəyini araşdırmaq imkanı verir. Bizim kainatımız və oradakı yerimiz.
Bir çox kosmik obyektlər, o cümlədən ulduzlar və planetlər, onların əmələ gəldiyi qaz və toz infraqırmızı işıq yayır, buna bəzən termal şüalanma deyilir. Lakin tosterlər, insanlar və elektronika kimi digər isti obyektlər də eynidir. Bu o deməkdir ki, Webbin dörd infraqırmızı aləti öz infraqırmızı işığını aşkar edə bilir. Bu emissiyaları azaltmaq üçün cihaz çox soyuq və ya çox soyuq olmalıdır. dərəcə Fahrenheit (mənfi 233 dərəcə Selsi). Lakin düzgün işləməsi üçün orta infraqırmızı alətin və ya MIRI-nin daxilindəki detektorlar daha soyuq olmalıdır: 7 Kelvindən aşağı (mənfi 448 dərəcə Fahrenheit və ya mənfi 266 dərəcə Selsi).
Bu, mütləq sıfırdan cəmi bir neçə dərəcə yuxarıdır (0 Kelvin) – nəzəri cəhətdən mümkün olan ən soyuq temperatur, baxmayaraq ki, heç vaxt fiziki cəhətdən əldə edilə bilməz, çünki o, hər hansı bir istiliyin tam olmamasını təmsil edir. (Lakin MIRI kosmosda işləyən ən soyuq görüntüləmə aləti deyil.)
Temperatur, mahiyyətcə atomların nə qədər sürətlə hərəkət etdiyini göstərən ölçüdür və öz infraqırmızı işığını aşkar etməklə yanaşı, Webb detektorları öz termal vibrasiyaları ilə işə salına bilər. MIRI digər üç alətdən daha aşağı enerji diapazonunda işığı aşkarlayır. Nəticədə, onun detektorları istilik vibrasiyalarına daha həssasdırlar. Webbin aşkar etməyə çalışdığı siqnallar.
Başlandıqdan sonra Webb MIRI və digər alətləri günəşin istiliyindən qoruyan tennis meydançası ölçülü üzlük yerləşdirəcək və onların passiv soyumasına imkan verəcək. Başlanğıcdan sonra təxminən 77 gündən başlayaraq, MIRI-nin kriokuler cihazının detektorlarının temperaturunu 7 Kelvindən aşağı salmaq üçün 19 gün çəkəcək.
NASA-nın Cənubi Kaliforniyadakı Jet Propulsion Laboratoriyasının kriokuler eksperti Konstantin Penanen, "Yer üzündə hər şeyi bu temperatura qədər soyutmaq nisbətən asandır, çox vaxt elmi və ya sənaye tətbiqləri üçün" dedi. , NASA üçün MIRI alətini idarə edən."Ancaq bu Yer əsaslı sistemlər çox həcmli və enerji səmərəsizdir. Kosmik rəsədxana üçün fiziki cəhətdən yığcam, enerjiyə qənaət edən soyuducuya ehtiyacımız var və o, çox etibarlı olmalıdır, çünki biz çölə çıxıb onu düzəldə bilmirik. Beləliklə, qarşılaşdığımız problemlər bunlardır. , bu baxımdan, mən deyərdim ki, MIRI-nin qarşısı alınmazdır."
Uebbin elmi məqsədlərindən biri kainatda əmələ gələn ilk ulduzların xassələrini öyrənməkdir. Uebbin yaxın infraqırmızı kamerası və ya NIRCam cihazı bu son dərəcə uzaq obyektləri aşkarlaya biləcək və MIRI elm adamlarına bu zəif işıq mənbələrinin sonrakı nəsil ulduzların deyil, birinci nəsil ulduzların çoxluqları olduğunu təsdiqləməyə kömək edəcək.
Yaxın infraqırmızı cihazlardan daha qalın olan toz buludlarına baxaraq, MIRI ulduzların doğulduğu yerləri aşkar edəcək. O, həmçinin Yerdə tez-tez rast gəlinən molekulları - su, karbon dioksid və metan kimi molekulları, həmçinin silikatlar kimi qayalıq mineralların molekullarını - yaxınlıqdakı ulduzların ətrafındakı sərin mühitlərdə aşkar edəcək. molekulları daha isti mühitlərdə buxar kimi, MIRI isə onları buz kimi görə bilir.
"ABŞ və Avropa təcrübəsini birləşdirərək, biz dünyanın hər yerindən astronomlara ulduzların, planetlərin və qalaktikaların necə əmələ gəldiyi və təkamül etdiyi ilə bağlı böyük suallara cavab verməyə imkan verəcək MIRI-ni Webb-in gücü kimi inkişaf etdirdik" dedi Gillian Wright, MIRI elm qrupunun həmrəhbəri və Böyük Britaniya Astronomiya Texnologiyaları Mərkəzinin (BK Astronomiya Texnologiyaları A) Avropa Baş Tədqiqatçısı.
MIRI kriokuler cihazın detektorlarından istiliyi uzaqlaşdırmaq üçün təxminən doqquz tərəf şarını doldurmaq üçün kifayət qədər olan helium qazından istifadə edir. İki elektrik kompressoru heliumu detektorun yerləşdiyi yerə qədər uzanan boru vasitəsilə vurur. Boru həm də detektora qoşulmuş metal blokdan keçir; soyudulmuş helium detektorun iş temperaturunu 7 Kelvindən aşağı saxlayaraq blokdan artıq istiliyi udur. Qızdırılan (lakin hələ də soyuq) qaz daha sonra kompressora qayıdır, burada artıq istiliyi xaric edir və dövrə yenidən başlayır. Prinsipcə, sistem məişət soyuducularında və kondisionerlərində istifadə olunan sistemə bənzəyir.
Helium daşıyan borular qızılla örtülmüş paslanmayan poladdan hazırlanır və diametri düymün onda birindən (2,5 mm) azdır. O, kosmik gəminin avtobus sahəsində yerləşən kompressordan optik teleskop elementindəki MIRI detektoruna qədər təxminən 30 fut (10 metr) uzanır. iki sahəni birləşdirir. Başlanğıc üçün qablaşdırıldıqda, DTA yerləşdirilmiş rəsədxananı raketin üstündəki mühafizəyə quraşdırmağa kömək etmək üçün bir az piston kimi sıxılır. Kosmosa çıxan kimi qüllə otaq temperaturu kosmik gəmi avtobusunu soyuducu optik teleskop alətlərindən ayırmaq üçün uzanacaq və günəş kölgəsi və teleskopun tam işə salınmasına imkan verəcək.
Bu animasiya Ceyms Uebb Kosmik Teleskopunun işə salınmasından saatlar və günlər sonra ideal yerinə yetirilməsini göstərir. Yerləşdirilə bilən mərkəzi qüllə qurğusunun genişləndirilməsi MIRI-nin iki hissəsi arasındakı məsafəni artıracaq. Onlar soyudulmuş heliumlu spiral borularla birləşdirilir.
Lakin uzanma prosesi helium borusunun genişləndirilə bilən qüllə qurğusu ilə uzadılmasını tələb edir. Beləliklə, boru yay kimi qıvrılır, buna görə də MIRI mühəndisləri borunun bu hissəsinə “Slinky” ləqəbi qoyublar.
JPL MIRI proqram meneceri Analyn Schneider, "Rəsədxananın bir çox bölgələrini əhatə edən bir sistem üzərində işləməkdə bəzi çətinliklər var" dedi. "Bu fərqli bölgələrə Northrop Grumman və ABŞ-ın NASA-nın Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzi də daxil olmaqla müxtəlif təşkilatlar və ya mərkəzlər rəhbərlik edir, biz hamı ilə danışmalıyıq. Teleskopda bunu etməyə ehtiyacı olan başqa heç bir aparat yoxdur, ona görə də bu, MIRI-yə xas bir problemdir. MIRI kriokulyatorlarının kosmosda bunu görməsi üçün bu, şübhəsiz ki, uzun bir xətt çəkdi."
James Webb Kosmik Teleskopu 2021-ci ildə dünyanın ilk kosmik elmi rəsədxanası kimi işə salınacaq. Webb günəş sistemimizin sirlərini açacaq, digər ulduzlar ətrafındakı uzaq dünyalara nəzər salacaq, kainatımızın və yerimizin sirli strukturlarını və mənşəyini araşdıracaq. Webb NASA və onun tərəfdaşları tərəfindən idarə olunan beynəlxalq təşəbbüsdür. Kosmik Agentliyi.
MIRI NASA və ESA (Avropa Kosmik Agentliyi) arasında 50-50 tərəfdaşlıq əsasında hazırlanmışdır. JPL ABŞ-ın MIRI üçün səylərinə rəhbərlik edir və Avropa astronomiya institutlarından ibarət çoxmillətli konsorsium ESA-ya töhfə verir. Arizona Universitetindən Corc Rieke MIRI-nin ABŞ elm komandasının rəhbəridir. WMIRI-nin Avropa elmi qrupunun rəhbəridir.Gilli.
Böyük Britaniyanın ATC-dən Alistair Glasse MIRI Alət Alimi, Maykl Ressler isə JPL-də ABŞ Layihə Alimidir. Böyük Britaniyanın ATC-dən Laszlo Tamas Avropa İttifaqını idarə edir. MIRI krioküler qurğunun hazırlanmasına NASA-nın Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzi, Qrinbeld, Kaliforniya, Marrumda və Marrumda, Grin-Biçdə, G-Biçdə, G-Biçdə, G-Biçdə, G-Biçdə, G-Biçdə, G-Biçikdə, G-də əməkdaşlıq edərək, MIRI kriokulerin hazırlanmasına rəhbərlik və idarə olunurdu.