Инженерлер Улуу Британиядан кеткенден кийин НАСАнын Годдард космостук учуу борборунда Джеймс Уэбб космостук телескобунун орто инфракызыл аспапты “кабыл алууну” өткөрүштү.
JPL учуу техниктери Джонни Мелендез (оңдо) жана Джо Мора MIRI криокулерин Калифорния штатындагы Редондо-Бичтеги Нортроп Грумманга жөнөтөр алдында текшеришет. Ал жерде муздаткыч Webb телескобунун корпусуна илинген.
Улуу Британиянын Резерфорд шаарындагы Апплтон лабораториясында көрүлгөн MIRI аспабынын бул бөлүгү инфракызыл детекторлорду камтыйт. Криокулер детектордон алыс жайгашкан, анткени ал жогорку температурада иштейт. Муздак гелий ташыган түтүк эки бөлүмдү бириктирет.
MIRI (солдо) Редондо Бичтеги Нортроп Груммандагы баланс устунунда отурат, инженерлер аны интеграцияланган илимий инструмент модулуна (ISIM) туташтыруу үчүн үстүнкү кранды колдонууга даярданып жатышат. ISIM телескопту жайгаштырган Уэббдин өзөгү, төрт илимий аспап.
Обсерваториядагы төрт илимий прибордун бири болгон MIRI аспабы иштей алардан мурун аны зат жете ала турган эң суук температурага чейин муздатуу керек.
НАСАнын Джеймс Уэбб космостук телескобу, 24-декабрда ишке кириши пландалган, тарыхтагы эң чоң космос обсерваториясы жана анын да ошондой оор милдети бар: ааламдын алыскы бурчтарынан инфракызыл нурларды чогултуу, окумуштууларга ааламдын түзүлүшүн жана келип чыгышын изилдөөгө мүмкүндүк берет. Биздин аалам жана андагы биздин орду.
Көптөгөн космостук объекттер, анын ичинде жылдыздар менен планеталар, алардан пайда болгон газ жана чаңдар - кээде жылуулук нурлануусу деп аталуучу инфракызыл нурду чыгарышат. Бирок башка көптөгөн жылуу объекттер, мисалы, тостер, адамдар жана электроника да ошондой. Бул Уэббдин төрт инфракызыл аспабы өздөрүнүн инфракызыл жарыгын аныктай алат дегенди билдирет. градус Фаренгейт (минус 233 градус). Бирок туура иштеши үчүн, орто инфракызыл аспаптын же MIRIнин ичиндеги детекторлор муздашы керек: 7 Кельвинден төмөн (минус 448 градус Фаренгейт же минус 266 градус).
Бул абсолюттук нөлдөн бир нече градус жогору (0 Кельвин) – теориялык жактан мүмкүн болгон эң суук температура, бирок ал эч качан физикалык жактан жетүүгө мүмкүн эмес, анткени ал жылуулуктун толук жоктугун билдирет. (Бирок MIRI космосто иштеген эң муздак сүрөт тартуучу аспап эмес.)
Температура негизинен атомдордун канчалык ылдам кыймылдагандыгынын өлчөмү болуп саналат жана алардын инфракызыл жарыгын аныктоодон тышкары, Веб детекторлору өздөрүнүн термикалык термелүүлөрү аркылуу ишке ашырылышы мүмкүн. MIRI башка үч аспапка караганда энергиянын азыраак диапазонунда жарыкты аныктайт. Натыйжада, анын детекторлору жылуулук термелүүсүнө көбүрөөк сезгич болушат. Webb аныктоого аракет кылып жаткан сигналдар.
Уэбб ишке киргизилгенден кийин MIRI жана башка аспаптарды пассивдүү муздатууга мүмкүндүк берүүчү теннис аянтчасынын өлчөмүндөгү калканчты орнотот. Ишке киргизилгенден кийин болжол менен 77 күндөн баштап MIRI криокулери аспаптын детекторлорунун температурасын 7 Кельвинден төмөн түшүрүү үчүн 19 күн талап кылынат.
НАСАнын Түштүк Калифорниядагы реактивдүү кыймылдаткыч лабораториясынын криокулер эксперти Константин Пенанен: «Жердеги нерселерди мындай температурага чейин муздатуу салыштырмалуу оңой, көбүнчө илимий же өнөр жайлык колдонуу үчүн», - деди. , NASA үчүн MIRI аспапты башкарат."Бирок бул Жерге негизделген системалар өтө көлөмдүү жана энергияны үнөмдүү эмес. Космос обсерваториясы үчүн бизге физикалык жактан компакттуу, энергияны үнөмдөөчү муздаткыч керек жана ал абдан ишенимдүү болушу керек, анткени биз аны оңдоп чыга албайбыз. Демек, булар биз туш болгон кыйынчылыктар.
Уэббдин илимий максаттарынын бири – ааламда пайда болгон биринчи жылдыздардын касиеттерин изилдөө. Веббдин жакын инфракызыл камерасы же NIRCam аспабы бул өтө алыскы объекттерди аныктай алат жана MIRI илимпоздорго бул алсыз жарык булактары экинчи муундагы жылдыздардын эмес, биринчи муундагы жылдыздардын кластерлери экенин тастыктоого жардам берет.
Жакынкы инфракызыл аспаптарга караганда калың чаң булуттарын карап, MIRI жылдыздардын туулган жерлерин ачып берет. Ал ошондой эле Жерде кеңири таралган суу, көмүр кычкыл газы жана метан сыяктуу молекулаларды, ошондой эле силикаттар сыяктуу таштак минералдардын молекулаларын жакын жердеги салкын чөйрөдө аныктайт. молекулалар ысык чөйрөдө буу катары, ал эми MIRI аларды муз катары көрө алат.
"АКШ менен Европанын тажрыйбасын айкалыштыруу менен биз MIRIди Уэббдин күчү катары иштеп чыктык, ал дүйнө жүзүндөгү астрономдорго жылдыздар, планеталар жана галактикалар кантип пайда болуп, эволюциялашаары тууралуу чоң суроолорго жооп берүүгө мүмкүндүк берет", - дейт Джиллиан Райт, MIRI илимий тобунун тең жетекчиси жана Улуу Британиянын Astronomical Technology борборунун (UK Astronomical Technology Center) европалык башкы изилдөөчүсү.
MIRI криокулери гелий газын колдонот — тогуз тарапка жакын баллонду толтурууга жетиштүү — аспаптын детекторлорунан жылуулукту алып жүрүшөт. Эки электрдик компрессорлор гелийди детектор жайгашкан жерге чейин созулган түтүк аркылуу сордурат. Түтүк детекторго да бекитилген металл блогу аркылуу өтөт; муздатылган гелий детектордун иштөө температурасын 7 Келвинден төмөн кармап, блоктон ашыкча жылуулукту өзүнө сиңирип алат. Ысытылган (бирок дагы муздак) газ андан кийин компрессорго кайтып келет, ал жерден ашыкча жылуулукту сыртка чыгарып, цикл кайрадан башталат. Негизинен, система тиричилик муздаткычтарында жана кондиционерлерде колдонулганга окшош.
Гелийди ташыган түтүктөр алтын жалатылган дат баспас болоттон жасалган жана диаметри дюймдун ондон биринен (2,5 мм) азыраак. Ал космос кемесинин автобусунун аймагында жайгашкан компрессордон MIRI детекторуна чейин болжол менен 30 фут (10 метр) аралыкка чейин обсерваториянын бал уясынын артында жайгашкан элементтин MIRI детекторуна чейин созулат. эки аймакты байланыштырат. учуруу үчүн таңгакталганда, DTA кысылып, бир аз поршень сыяктуу болуп, ракетанын үстүндөгү коргоого тизилген обсерваторияны орнотууга жардам берет. Космоско чыккандан кийин мунара бөлмөнүн температурасынын космостук автобусун муздак оптикалык телескоптун шаймандарынан бөлүп, күн калкалоочу жана телескопту толук жайылтууга мүмкүндүк берет.
Бул анимация Джеймс Уэбб космостук телескопу ишке киргизилгенден кийин саат жана күн идеалдуу аткарылышын көрсөтөт. Борбордук жайгаштырылуучу мунара жыйындысынын кеңейиши MIRIнин эки бөлүгүнүн ортосундагы аралыкты көбөйтөт. Алар муздатылган гелий менен спираль түтүктөр менен туташтырылган.
Бирок узартуу процесси гелий түтүгүн кеңейтилүүчү мунаранын жыйындысы менен узартууну талап кылат. Ошентип, түтүк пружинага окшоп катушат, ошондуктан MIRI инженерлери түтүктүн бул бөлүгүн "Слинки" деп аташкан.
"Обсерваториянын бир нече аймактарын камтыган системанын үстүндө иштөөдө кээ бир кыйынчылыктар бар" деди Аналин Шнайдер, JPL MIRI программасынын менеджери. "Бул ар түрдүү аймактарды ар кандай уюмдар же борборлор жетектейт, анын ичинде Нортроп Грумман жана АКШнын НАСАнын Годдард космостук учуу борбору, биз бардыгы менен сүйлөшүшүбүз керек. Телескопто муну жасай турган башка жабдык жок, андыктан бул MIRI үчүн уникалдуу кыйынчылык. Бул MIRI криокулерлери үчүн узак убакытка созулуп, биз аны көрүүгө даярбыз."
Джеймс Уэбб космостук телескобу 2021-жылы дүйнөдөгү эң алдыңкы космостук илимий обсерватория катары ишке кирет. Вебб биздин күн системасынын сырларын ачып, башка жылдыздардын тегерегиндеги алыскы ааламдарды изилдеп, ааламыбыздын жана жерибиздин сырдуу түзүлүштөрүн жана келип чыгышын изилдейт. Вебб – NASA жана анын өнөктөштөрү тарабынан жетектелген эл аралык демилге. Космос агенттиги.
MIRI NASA менен ESA (Европа космостук агенттиги) ортосундагы 50-50 өнөктөштүк аркылуу иштелип чыккан. JPL АКШнын MIRI боюнча аракетин жетектейт, ал эми Европанын астрономиялык институттарынын көп улуттуу консорциуму ESAга салымын кошот. Аризона университетинин Жорж Риеке MIRIнын АКШдагы илимий тобунун жетекчиси. WMI'нин европалык илимий тобунун жетекчиси.
Улуу Британиядагы ATC компаниясынан Алистер Гласс MIRI инструменттери боюнча илимпоз жана Майкл Ресслер JPLде АКШнын долбоору боюнча окумуштуу. Улуу Британиянын ATC кызматкери Ласло Тамас Европа Биримдигинде жооптуу. MIRI криокулярын иштеп чыгуу JPL тарабынан НАСАнын Годдард Космостук Учуу борбору, Гринбелт жана Маррумда, Гринбелт, Рейк-Бич, Гринбелт космостук учуу борбору менен биргелешип башкарылган. Калифорния.