Инженерүүд Их Британиас хөдөлснөөс хойш НАСА-гийн Годдард сансрын нислэгийн төвд Жеймс Уэбб сансрын дурангийн дунд хэт улаан туяаны багажийг "хүлээн авах" ажиллагааг явуулж байна.
JPL-ийн нислэгийн техникч Жонни Мелендез (баруун талд) болон Жо Мора нар MIRI крио хөргөгчийг Калифорниа мужийн Редондо Бич дэх Нортроп Грумман руу тээвэрлэхээс өмнө шалгаж үздэг. Тэнд хөргөгчийг Webb телескопын их биетэй холбосон байна.
Их Британийн Рутерфорд дахь Апплтон лабораторид үзэгдсэн MIRI багажийн энэ хэсэг нь хэт улаан туяаны мэдрэгчтэй. Крио хөргөгч нь илүү өндөр температурт ажилладаг тул детектороос хол байрладаг. Хүйтэн гели агуулсан хоолой нь хоёр хэсгийг холбодог.
MIRI (зүүн талд) Редондо далайн эрэг дэх Нортроп Грумман дахь тэнцвэрийн цацраг дээр сууж, инженерүүд гүүрэн краныг шинжлэх ухааны нэгдсэн багажийн модульд (ISIM) холбохоор бэлтгэж байна. ISIM нь Уэббын гол цөм болох дураныг байрлуулсан шинжлэх ухааны дөрвөн хэрэгсэл юм.
Ажиглалтын төвийн шинжлэх ухааны дөрвөн багажийн нэг болох MIRI багажийг ажиллуулахын өмнө хамгийн хүйтэн температур хүртэл хөргөх шаардлагатай.
Арванхоёрдугаар сарын 24-нд хөөргөхөөр төлөвлөж буй НАСА-гийн Жеймс Уэбб сансрын дуран нь түүхэн дэх хамгийн том сансрын ажиглалтын төв бөгөөд орчлон ертөнцийн алс холын булангаас хэт улаан туяаны гэрлийг цуглуулж, эрдэмтэд орчлон ертөнцийн бүтэц, гарал үүслийг судлах боломжийг олгодог.
Од, гариг, тэдгээрийн үүссэн хий, тоос зэрэг олон сансрын биетүүд хэт улаан туяаны гэрлийг ялгаруулдаг бөгөөд үүнийг заримдаа дулааны цацраг гэж нэрлэдэг. Гэхдээ шарсан талх, хүн, электрон хэрэгсэл зэрэг бусад дулаан объектууд ч мөн адил байдаг. Энэ нь Уэббын дөрвөн хэт улаан туяаны хэрэгсэл нь хэт улаан туяаны гэрлийг илрүүлж чадна гэсэн үг юм. Эдгээр ялгаруулалтыг багасгахын тулд төхөөрөмж маш хүйтэн байх ёстой. Фаренгейтийн градус (хасах 233 хэм). Гэвч дунд хэт улаан туяаны багаж буюу MIRI доторх детекторууд хэвийн ажиллахын тулд илүү хүйтэн байх ёстой: 7 Кельвин (Фаренгейтийн хасах 448 хэм буюу хасах 266 хэм).
Энэ нь үнэмлэхүй тэгээс хэдхэн градусаар дээш (0 Кельвин) - онолын хувьд боломжтой хамгийн хүйтэн температур боловч ямар ч дулаан байхгүйг илэрхийлдэг тул физикийн хувьд хэзээ ч хүрч чадахгүй. (Гэсэн хэдий ч MIRI нь сансарт ажилладаг хамгийн хүйтэн дүрслэх хэрэгсэл биш юм.)
Температур нь үндсэндээ атомууд хэр хурдан хөдөлж байгааг харуулдаг хэмжүүр бөгөөд өөрийн хэт улаан туяаны гэрлийг илрүүлэхээс гадна Уэбб детекторууд нь өөрсдийн дулааны чичиргээгээр өдөөгддөг. MIRI нь бусад гурван хэрэглүүрээс бага энергийн мужид гэрлийг илрүүлдэг. Үүний үр дүнд түүний детекторууд нь дулааны чичиргээнд илүү мэдрэмтгий байдаг. Уэбб илрүүлэх гэж оролдож буй дохио.
Уэбб хөөргөсний дараа теннисний талбайн хэмжээтэй халхавч байрлуулж, MIRI болон бусад хэрэгслийг нарны халуунаас хамгаалж, идэвхгүй хөргөнө. MIRI-ийн крио хөргөгчийг хөөргөснөөс хойш 77 хоногийн дараа багажийн мэдрэгчийн температурыг 7 Кельвинээс доош буулгахад 19 хоног шаардлагатай.
Өмнөд Калифорни дахь НАСА-гийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн лабораторийн криокоолерийн шинжээч Константин Пенанен "Дэлхий дээрх зүйлийг ийм температурт хөргөх нь ихэвчлэн шинжлэх ухаан эсвэл үйлдвэрлэлийн зориулалтаар харьцангуй хялбар байдаг" гэж хэлэв. , НАСА-д зориулсан MIRI багажийг удирддаг."Гэхдээ тэдгээр Дэлхий дээр суурилсан системүүд нь маш том хэмжээтэй, эрчим хүчний хэмнэлт багатай байдаг. Сансрын ажиглалтын төвд бид бие махбодийн хувьд авсаархан, эрчим хүчний хэмнэлттэй хөргөгч хэрэгтэй бөгөөд бид үүнийг засах боломжгүй тул өндөр найдвартай байх ёстой. Тиймээс эдгээр нь бидний өмнө тулгардаг сорилтууд юм. , үүнтэй холбогдуулан би MIRI-ийн хувьд маш их асуудалтай гэж хэлмээр байна."
Уэббийн шинжлэх ухааны зорилтуудын нэг нь орчлон ертөнцөд үүссэн анхны оддын шинж чанарыг судлах явдал юм. Веббийн ойрын хэт улаан туяаны камер буюу NIRCam төхөөрөмж нь эдгээр хэт алслагдсан биетүүдийг илрүүлэх боломжтой бөгөөд MIRI нь эдгээр бүдэг гэрлийн эх үүсвэрүүд нь хоёр дахь үеийн оддын бөөгнөрөл биш, харин эхний үеийн оддын бөөгнөрөл гэдгийг батлахад MIRI туслах болно.
Ойролцоох хэт улаан туяаны багажнаас зузаан тоостой үүлсийг ажигласнаар MIRI оддын төрсөн газрыг илрүүлэх болно. Мөн ойр орчмын сэрүүн орчинд ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан зэрэг дэлхий дээр түгээмэл байдаг молекулуудыг, мөн ойр орчмын оддын эргэн тойронд байгаа сэрүүн орчинд байгаа молекулуудыг илрүүлэх болно. молекулууд нь илүү халуун орчинд уур болж хувирдаг бол MIRI нь тэдгээрийг мөс мэт хардаг.
"АНУ болон Европын туршлагыг нэгтгэснээр бид дэлхийн өнцөг булан бүрээс ирсэн одон орон судлаачдад одод, гаригууд, галактикууд хэрхэн үүсч, хувьсан өөрчлөгддөг тухай томоохон асуултуудад хариулах боломжийг олгох MIRI-г Уэббийн хүч болгон хөгжүүлсэн" гэж MIRI-ийн шинжлэх ухааны багийн ахлах ахлагч, Их Британийн Одон орон судлалын технологийн төвийн (Astronomical Technology A) Европын ерөнхий судлаач Жиллиан Райт хэлэв.
MIRI крио хөргөгч нь багажны детектороос дулааныг холдуулахын тулд есөн намын бөмбөлгийг дүүргэхэд хүрэлцэхүйц гелийн хий ашигладаг. Хоёр цахилгаан компрессор нь детектор байрладаг хоолойгоор гелийг шахдаг. Уг хоолой нь детекторт бэхлэгдсэн металл блокоор дамждаг; хөргөсөн гелий нь блокоос илүүдэл дулааныг шингээж, детекторын ажлын температурыг 7 Кельвинээс бага байлгадаг. Халаасан (гэхдээ хүйтэн хэвээр байгаа) хий нь дараа нь компрессор руу буцаж очоод илүүдэл дулааныг гадагшлуулж, эргэлт дахин эхэлнэ. Үндсэндээ энэ систем нь гэр ахуйн хөргөгч, агааржуулагчид ашигладагтай төстэй юм.
Гели агуулсан хоолойнууд нь алтаар бүрсэн зэвэрдэггүй гангаар хийгдсэн бөгөөд диаметр нь 2.5 мм-ийн аравны нэгээс бага байна. Энэ нь сансрын хөлгийн автобусны хэсэгт байрлах компрессороос 30 фут (10 метр) зайд, ажиглалтын төвийн ар талд байрлах оптик дурангийн элемент дэх MIRI мэдрэгч хүртэл үргэлжилдэг. хоёр бүсийг холбодог. Харвахаар савлах үед DTA нь поршений адил шахагдаж, пуужингийн дээд хэсэгт байрлах хамгаалалтад байрлуулсан ажиглалтын төвийг суурилуулахад туслах болно. Сансарт гарахад цамхаг нь тасалгааны температурт сансрын хөлгийн автобусыг сэрүүн оптик дурангийн хэрэгслээс салгаж, нарны халхавч болон телескопыг бүрэн байрлуулах боломжийг олгоно.
Энэхүү хөдөлгөөнт дүрс нь Жеймс Уэбб сансрын дуранг хөөргөснөөс хойш хэдэн цаг, хэдэн өдрийн дараа хамгийн тохиромжтой гүйцэтгэлийг харуулж байна. Төвлөрсөн цамхагийн угсралтыг өргөтгөснөөр MIRI-ийн хоёр хэсгийн хоорондох зай нэмэгдэнэ. Тэдгээр нь хөргөсөн гелий бүхий мушгиа хоолойгоор холбогддог.
Гэхдээ сунгах процесс нь гелий хоолойг өргөтгөх боломжтой цамхагийн угсралтаар сунгахыг шаарддаг. Тиймээс хоолой нь пүрш шиг эргэлддэг тул MIRI-ийн инженерүүд хоолойн энэ хэсгийг "Slinky" гэж нэрлэсэн.
JPL MIRI хөтөлбөрийн менежер Аналин Шнайдер "Ажиглалтын газрын олон бүс нутгийг хамарсан систем дээр ажиллахад зарим бэрхшээл тулгардаг." "Эдгээр өөр өөр бүс нутгийг Нортроп Грумман, АНУ-ын НАСА-гийн Годдард сансрын нислэгийн төв зэрэг янз бүрийн байгууллага эсвэл төвүүд удирдаж байгаа тул бид бүгдтэй ярилцах ёстой. Телескоп дээр үүнийг хийх шаардлагатай өөр ямар ч техник хэрэгсэл байхгүй тул энэ нь MIRI-д онцгой сорилт юм. MIRI крио хөргөгчийг сансар огторгуйд нэвтрүүлэхэд маш урт цуваа байсан нь гарцаагүй."
Жеймс Уэбб сансрын дуран нь 2021 онд дэлхийн сансрын шинжлэх ухааны хамгийн том ажиглалтын төв болж хөөргөнө. Вебб нь манай нарны аймгийн нууцыг тайлж, бусад оддын эргэн тойрон дахь алс холын ертөнцийг хайж, манай орчлон ертөнцийн нууцлаг бүтэц, гарал үүслийг судлах болно. Вебб нь НАСА болон түүний түншүүдээр удирдуулсан олон улсын санаачилга юм. Сансрын агентлаг.
MIRI нь НАСА болон ESA (Европын сансрын агентлаг) хоорондын 50-50 түншлэлийн үр дүнд бий болсон. JPL нь MIRI-гийн талаарх АНУ-ын хүчин чармайлтыг тэргүүлдэг бөгөөд Европын одон орон судлалын хүрээлэнгүүдийн үндэстэн дамнасан консорциум ESA-д хувь нэмрээ оруулдаг. Аризонагийн их сургуулийн Жорж Риеке бол MIRI-ийн АНУ-ын шинжлэх ухааны багийн ахлагч юм. WMIRI-ийн Европын шинжлэх ухааны багийн ахлагч.
Их Британийн ATC-ийн Алистер Гласс нь MIRI багажийн эрдэмтэн, Майкл Ресслер нь JPL-д АНУ-ын төслийн эрдэмтэн юм. Их Британийн ATC-ийн Ласло Тамас нь Европын холбоог хариуцдаг. MIRI крио хөргөгчийг хөгжүүлэх ажлыг JPL удирдаж, НАСА-гийн Goddard Space Flight Center, Greenbelt, North Marrum, Grinbelt Flight Center, Marrium-д ажилласан. Калифорни.