Manao "fanekena" ny fitaovana infrarouge antonony an'ny Teleskaopy habakabaka James Webb ao amin'ny Goddard Space Flight Center an'ny NASA ireo injeniera rehefa avy niala tany Royaume-Uni.
Mijery ny cryocooler MIRI i Johnny Melendez (ankavanana) sy Joe Mora, teknisianina ao amin'ny JPL, alohan'ny handefasana azy any Northrop Grumman any Redondo Beach, Kalifornia. Any no ametrahana ny fampangatsiahana amin'ny vatan'ny teleskaopy Webb.
Ity ampahan'ny fitaovana MIRI ity, izay hita ao amin'ny Laboratoara Appleton any Rutherford, Royaume-Uni, dia misy fitaovana fitiliana infrarouge. Ny cryocooler dia apetraka lavitry ny fitaovana fitiliana satria miasa amin'ny mari-pana ambony kokoa. Misy fantsona mitondra hélium mangatsiaka mampifandray ireo fizarana roa ireo.
MIRI (ankavia) mipetraka eo amin'ny andry fandanjana ao Northrop Grumman any Redondo Beach raha miomana hampiasa crane ambony ny injeniera mba hampifandraisana azy amin'ny Integrated Scientific Instrument Module (ISIM). Ny ISIM no fotony an'ny Webb, ireo fitaovana siansa efatra izay misy ny teleskaopy.
Alohan'ny ahafahan'ny fitaovana MIRI miasa — iray amin'ireo fitaovana siansa efatra ao amin'ny fandinihana kintana — dia tsy maintsy ampangatsiahina hatramin'ny mari-pana mangatsiaka indrindra azon'ny zavatra tratrarina izy.
Ny Teleskaopy James Webb an'ny NASA, izay kasaina hatomboka amin'ny 24 Desambra, no toerana fandinihana ny habakabaka lehibe indrindra teo amin'ny tantara, ary manana asa sarotra mitovy amin'izany koa izy: fanangonana hazavana infrarouge avy amin'ny faritra lavitra amin'izao rehetra izao, ahafahan'ny mpahay siansa mikaroka ny rafitra sy ny niandohan'izao rehetra izao. Ny tontolo misy antsika sy ny toerantsika ao aminy.
Maro amin'ireo zavatra kosmika — anisan'izany ny kintana sy planeta, ary ny entona sy vovoka izay iforonan'izy ireo — no mamoaka hazavana infrarouge, izay indraindray antsoina hoe taratra mafana. Saingy toy izany koa ny ankamaroan'ny zavatra mafana hafa, toy ny toaster, ny olombelona ary ny elektronika. Midika izany fa afaka mamantatra ny hazavana infrarouge azy manokana ny fitaovana infrarouge efatra an'ny Webb. Mba hampihenana ireo famoahana ireo dia tsy maintsy mangatsiaka be ny fitaovana — eo amin'ny 40 Kelvin, na -388 degre Fahrenheit (-233 degre Celsius). Saingy mba hiasa tsara dia tsy maintsy mangatsiaka kokoa ireo fitaovana mpitsikilo ao anatin'ny fitaovana infrarouge antonony, na MIRI: ambanin'ny 7 Kelvin (-448 degre Fahrenheit, na -266 degre Celsius).
Degree vitsivitsy ambonin'ny aotra tanteraka (0 Kelvin) fotsiny izany - ny mari-pana mangatsiaka indrindra azo atao ara-teoria, na dia tsy azo tratrarina ara-batana mihitsy aza izany satria maneho ny tsy fisian'ny hafanana mihitsy. (Na izany aza, ny MIRI dia tsy fitaovana fakana sary mangatsiaka indrindra miasa eny amin'ny habakabaka.)
Ny mari-pana dia fandrefesana ny hafainganam-pandehan'ny atôma, ary ankoatra ny famantarana ny hazavany infrarouge, dia mety ho voahetsehan'ny hovitrovitra mafana ihany koa ny fitaovana mpitsikilo Webb. Ny MIRI dia mamantatra ny hazavana amin'ny elanelana angovo ambany kokoa noho ireo fitaovana telo hafa. Vokatr'izany, ny fitaovana mpitsikilo azy dia mora tohina kokoa amin'ny hovitrovitra mafana. Ireo famantarana tsy ilaina ireo no antsoin'ny astronoma hoe "tabataba", ary afaka mandresy ireo famantarana malefaka izay ezahin'i Webb ho hita.
Aorian'ny fandefasana azy, hametraka aro-maso kely mitovy habe amin'ny kianja filalaovana tenisy i Webb izay miaro ny MIRI sy ireo fitaovana hafa amin'ny hafanan'ny masoandro, ka mamela azy ireo hangatsiaka tsy mihetsika. Manomboka eo amin'ny 77 andro eo ho eo aorian'ny fandefasana azy, ny cryocooler an'ny MIRI dia haharitra 19 andro mba hampihenana ny mari-pana ao amin'ny fitaovana mpitsikilo ho ambanin'ny 7 Kelvin.
"Mora ihany ny mampangatsiaka zavatra hatramin'io mari-pana io eto an-tany, matetika ho an'ny fampiharana ara-tsiansa na indostrialy," hoy i Konstantin Penanen, manam-pahaizana manokana momba ny cryocooler ao amin'ny Jet Propulsion Laboratory an'ny NASA any Kalifornia Atsimo. , izay mitantana ny fitaovana MIRI ho an'ny NASA. "Saingy ireo rafitra miorina amin'ny Tany ireo dia tena goavana ary tsy mahomby amin'ny angovo. Ho an'ny fandinihana ny habakabaka, mila fampangatsiahana izay kely sy mahomby amin'ny angovo isika, ary tsy maintsy azo ianteherana tsara satria tsy afaka mivoaka sy manamboatra izany isika. Koa ireo no fanamby atrehintsika. , amin'io lafiny io, dia holazaiko fa ny MIRI cryocoolers no tena eo amin'ny laharana voalohany."
Ny iray amin'ireo tanjon'i Webb ara-tsiansa dia ny handalina ny toetran'ireo kintana voalohany niforona teto amin'izao rehetra izao. Ny fakan-tsary akaiky-infrared an'i Webb na ny fitaovana NIRCam dia ho afaka hamantatra ireo zavatra lavitra be ireo, ary ny MIRI dia hanampy ireo mpahay siansa hanamarina fa ireo loharanon-pahazavana malefaka ireo dia vondron-kintana taranaka voalohany, fa tsy kintana taranaka faharoa izay niforona taty aoriana tamin'ny fivoaran'ny vahindanitra.
Amin'ny fijerena rahona vovoka izay matevina kokoa noho ny fitaovana akaiky-infrared, ny MIRI dia hampiseho ny toerana nahaterahan'ny kintana. Hahita molekiola hita matetika eto an-tany ihany koa izy io — toy ny rano, gazy karbonika ary metana, ary koa ny molekiola mineraly vatolampy toy ny silicates — ao amin'ny tontolo mangatsiaka manodidina ny kintana akaiky, izay mety hiforonan'ny planeta. Ny fitaovana akaiky-infrared dia tsara kokoa amin'ny famantarana ireo molekiola ireo ho toy ny etona ao amin'ny tontolo mafana kokoa, raha toa kosa ny MIRI afaka mahita azy ireo ho toy ny ranomandry.
"Amin'ny fampifangaroana ny fahaiza-manao amerikana sy eoropeana, dia namorona ny MIRI ho toy ny herin'ny Webb izahay, izay ahafahan'ny astronoma manerana izao tontolo izao mamaly fanontaniana lehibe momba ny fomba fiforonan'ny kintana, planeta ary vahindanitra sy ny fivoarany," hoy i Gillian Wright, mpiara-mitarika ny ekipa siantifika MIRI sady mpikaroka lehibe eoropeana ho an'ny fitaovana ao amin'ny UK Astronomical Technology Centre (UK ATC).
Mampiasa entona hélium ny MIRI cryocooler—ampy hamenoana balaonina fety sivy eo ho eo—mba hitondrana hafanana hiala amin'ny fitaovana fitiliana ny fitaovana. Misy compresseur elektrika roa manondraka hélium amin'ny alalan'ny fantsona iray izay mivelatra hatrany amin'ny toerana misy ny fitaovana fitiliana. Mandalo vy miraikitra amin'ny fitaovana fitiliana ihany koa ny fantsona; ny hélium mangatsiaka dia mandray hafanana be loatra avy amin'ny fitaovana fitiliana, ka mitazona ny mari-pana fiasan'ny fitaovana fitiliana ho ambanin'ny 7 Kelvin. Avy eo dia miverina any amin'ny compresseur ny entona mafana (nefa mbola mangatsiaka), izay avoakany ny hafanana be loatra, ary manomboka indray ny tsingerina. Amin'ny ankapobeny, mitovy amin'ny ampiasaina amin'ny vata fampangatsiahana sy fampangatsiahana an-trano ny rafitra.
Vy tsy misy harafesina nopetahana volamena ireo fantsona mitondra hélium ary latsaky ny ampahafolon'ny santimetatra (2.5 mm) ny savaivony. Mirefy 10 metatra eo ho eo izy io manomboka amin'ny compresseur izay hita ao amin'ny faritra misy ny fiara fitateram-bahoakan'ny sambon-danitra mankany amin'ny detector MIRI ao amin'ny singa teleskaopy optika izay hita ao ambadiky ny fitaratra voalohany misy tantely ao amin'ny observatory. Ny fitaovana antsoina hoe deployable tilikambo fivorian'ny tilikambo, na DTA, dia mampifandray ireo faritra roa ireo. Rehefa fonosina ho an'ny fandefasana, dia terena toy ny piston ny DTA, mba hanampiana amin'ny fametrahana ny observatory voatahiry ao amin'ny fiarovana eo ambonin'ny balafomanga. Rehefa tonga any amin'ny habakabaka, dia hivelatra ny tilikambo mba hanasarahana ny fiara fitateram-bahoakan'ny sambon-danitra amin'ny mari-pana ao amin'ny efitrano amin'ireo fitaovana teleskaopy optika mangatsiaka kokoa ary ahafahan'ny fiarovana masoandro sy ny teleskaopy mivelatra tanteraka.
Ity sary mihetsika ity dia mampiseho ny fomba tsara indrindra hampiasana ny Teleskaopy Habakabaka James Webb ora sy andro vitsivitsy aorian'ny fandefasana azy. Ny fanitarana ny tilikambo afovoany azo ampiasaina dia hampitombo ny elanelana misy eo amin'ny faritra roa amin'ny MIRI. Ampifandraisin'ny fantsona helika misy hélium mangatsiaka izy ireo.
Saingy ny dingana fanalavana dia mitaky ny fanitarana ny fantsona hélium amin'ny alàlan'ny fivorian'ny tilikambo azo mivelatra. Koa mihodinkodina toy ny loharano ny fantsona, izany no antony nanomezan'ny injenieran'ny MIRI anarana hoe "Slinky" ity ampahan'ny fantsona ity.
"Misy fanamby vitsivitsy amin'ny fiasana amin'ny rafitra iray izay mivelatra amin'ny faritra maro ao amin'ny toeram-pandinihana," hoy i Analyn Schneider, mpitantana ny fandaharan'asa JPL MIRI. "Ireo faritra samihafa ireo dia tarihin'ny fikambanana na foibe samihafa, anisan'izany ny Northrop Grumman sy ny Foibe Goddard Space Flight an'ny NASA any Etazonia, tsy maintsy miresaka amin'ny rehetra izahay. Tsy misy fitaovana hafa amin'ny teleskaopy mila manao izany, ka fanamby miavaka ho an'ny MIRI izany. Azo antoka fa filaharana lava ho an'ny lalana cryocoolers MIRI izany, ary vonona ny hahita izany eny amin'ny habakabaka izahay."
Hatomboka amin'ny taona 2021 ny Teleskaopy James Webb ho toy ny toeram-pijerena ny siansa momba ny habakabaka voalohany indrindra eran-tany. Hamaha ny misterin'ny rafi-masoandro misy antsika ny Webb, hijery ireo tontolo lavitra manodidina ny kintana hafa, ary hijery ireo rafitra sy fiaviana mistery momba ny tontolo misy antsika sy ny toerana misy antsika. Ny Webb dia hetsika iraisam-pirenena tarihin'ny NASA sy ireo mpiara-miombon'antoka aminy ESA (European Space Agency) ary ny Canadian Space Agency.
Novolavolaina tamin'ny alalan'ny fiaraha-miasa 50-50 teo amin'ny NASA sy ny ESA (European Space Agency) ny MIRI. Ny JPL no mitarika ny ezaka ataon'i Etazonia ho an'ny MIRI, ary ny vondrona iraisam-pirenena misy andrim-panjakana astronomia eoropeanina dia mandray anjara amin'ny ESA. George Rieke avy ao amin'ny Oniversiten'i Arizona no mpitarika ny ekipa siantifika amerikana ao amin'ny MIRI. Gillian Wright no lehiben'ny ekipa siantifika eoropeanina ao amin'ny MIRI.
Alistair Glasse avy amin'ny ATC, UK no Mpahay Siansa momba ny Fitaovana MIRI ary Michael Ressler no Mpahay Siansa momba ny Tetikasa Amerikana ao amin'ny JPL. Laszlo Tamas avy amin'ny ATC UK no miandraikitra ny Vondrona Eoropeana. Ny JPL no nitarika sy nitantana ny fampivoarana ny cryocooler MIRI niaraka tamin'ny Goddard Space Flight Center an'ny NASA any Greenbelt, Maryland, sy Northrop Grumman any Redondo Beach, Kalifornia.