Injineerada ayaa "aqbalaad" ka sameeyay qalabka dhexe ee telescope-ka hawada sare ee James Webb ee Xarunta Duulimaadka Hawada Sare ee Goddard ee NASA ka dib markii ay ka tageen UK.
Farsamayaqaannada duulimaadka JPL Johnny Melendez (midig) iyo Joe Mora ayaa baaraya qalabka qaboojiyaha MIRI ka hor inta aysan u dirin Northrop Grumman oo ku taal Redondo Beach, California. Halkaas, qaboojiyaha waxaa lagu dhejiyay jirka teleskoobka Webb.
Qaybtan qalabka MIRI, oo lagu arkay Appleton Laboratory ee Rutherford, UK, waxay ka kooban tahay qalabka lagu ogaado infrared-ka. Qalabka lagu ogaado infrared-ka wuxuu ku yaal meel ka fog qalabka lagu ogaado sababtoo ah wuxuu ku shaqeeyaa heerkul sare. Tuubo sidda helium qabow ayaa isku xirta labada qaybood.
MIRI (bidix) waxay ku fadhidaa laambad dheelitiran oo ku taal Northrop Grumman oo ku taal Redondo Beach iyadoo injineeradu ay isu diyaarinayaan inay isticmaalaan wiish kor u socda si ay ugu xidhaan Module-ka Qalabka Sayniska ee Isku-dhafan (ISIM). ISIM waa xudunta Webb, afarta qalab ee sayniska ee ku jira teleskoobka.
Kahor inta uusan qalabka MIRI - mid ka mid ah afarta qalab ee sayniska ee ku yaal goobta kormeerka - shaqeyn, waa in la qaboojiyaa ilaa heerkulka ugu qabow ee ay maaddadu gaari karto.
Teleskoobka hawada sare ee James Webb ee NASA, oo loo qorsheeyay in la daah furo Diseembar 24, waa goobta ugu weyn ee daawashada hawada sare taariikhda, waxayna leedahay hawl adag oo isku mid ah: ururinta iftiinka infrared-ka ee geesaha fog ee caalamka, taasoo u oggolaanaysa saynisyahannada inay baaraan qaab-dhismeedka iyo asalka caalamka. Caalamkeenna iyo meesha aan ku jirno.
Walxo badan oo koonka ah - oo ay ku jiraan xiddigaha iyo meerayaasha, iyo gaaska iyo boodhka ay ka sameysmaan - waxay soo saaraan iftiinka infrared, mararka qaarkoodna waxaa loo yaqaan shucaaca kulaylka. Laakiin sidoo kale waxaa jira inta badan walxaha kale ee diirran, sida rootiga dubista, aadanaha, iyo elektarooniga. Taas macnaheedu waa in afarta qalab ee infrared-ka ee Webb ay ogaan karaan iftiinkooda infrared-ka. Si loo yareeyo qiiqaan, qalabku waa inuu ahaadaa mid aad u qabow - qiyaastii 40 Kelvin, ama laga jaray 388 digrii Fahrenheit (laga jaray 233 digrii Celsius). Laakiin si ay si sax ah u shaqeeyaan, qalabka dareema ee ku jira qalabka infrared-ka ee dhexe, ama MIRI, waa inay noqdaan kuwo qabow: ka hooseeya 7 Kelvin (laga jaray 448 digrii Fahrenheit, ama laga jaray 266 digrii Celsius).
Taasi waa dhowr darajo oo ka sarreeya eber buuxa (0 Kelvin) - heerkulka ugu qabow aragti ahaan suurtagalka ah, inkastoo aan waligood la gaari karin jir ahaan sababtoo ah waxay matalaysaa maqnaanshaha kulaylka oo dhan. (Si kastaba ha ahaatee, MIRI maaha qalabka sawir-qaadista ugu qabow ee ka shaqeeya hawada sare.)
Heerkulku asal ahaan waa cabbiraadda sida atamka u dhaqaaqayo, marka laga soo tago ogaanshaha iftiinkooda infrared-ka, dareemayaasha Webb waxaa kicin kara gariirkooda kulaylka. MIRI waxay iftiinka ku ogaataa tamar ka hooseysa saddexda qalab ee kale. Natiijo ahaan, dareemayaasha waxay aad ugu nugul yihiin gariirka kulaylka. Calaamadahan aan loo baahnayn waa waxa xiddigiyayaashu ugu yeeraan "qaylada," waxayna ka adkaan karaan calaamadaha daciifka ah ee Webb isku dayayo inuu ogaado.
Ka dib marka la furo, Webb wuxuu soo saari doonaa muraayad cabbirkeedu yahay garoonka teniska oo ka ilaalisa MIRI iyo aaladaha kale kulaylka qorraxda, taasoo u oggolaanaysa inay si aan firfircoonayn u qaboojiyaan. Laga bilaabo qiyaastii 77 maalmood ka dib marka la furo, qaboojiyaha MIRI wuxuu qaadan doonaa 19 maalmood si loo yareeyo heerkulka qalabka lagu ogaado ilaa ka hooseeya 7 Kelvin.
"Way fududahay in waxyaabaha lagu qaboojiyo heerkulkaas Dhulka, badanaa codsiyada sayniska ama warshadaha," ayuu yiri Konstantin Penanen, oo ah khabiir ku takhasusay cryocooler-ka ee Shaybaarka Jet Propulsion ee NASA ee Koonfurta California., kaas oo maamula qalabka MIRI ee NASA." Laakiin nidaamyadaas ku salaysan Dhulka aad bay u weyn yihiin oo tamar ma shaqeeyaan. Goob indha-indheyneed oo hawada sare ah, waxaan u baahanahay qaboojiye oo jir ahaan isku dhafan, tamar hufan, waana inuu ahaadaa mid aad loogu kalsoonaan karo sababtoo ah ma bixi karno oo ma hagaajin karno. Markaa kuwani waa caqabadaha aan wajahayno. , marka la eego, waxaan dhihi lahaa cryocooler-ka MIRI ayaa hubaal ah inay yihiin kuwa ugu horreeya."
Mid ka mid ah yoolalka sayniska ee Webb waa in la barto sifooyinka xiddigihii ugu horreeyay ee ka samaysmay caalamka. Kamaradda ku dhow ee infrared-ka ama qalabka NIRCam ee Webb ayaa awoodi doonta inay ogaato walxahan aadka u fog, MIRI-na waxay ka caawin doontaa saynisyahannada inay xaqiijiyaan in ilahan iftiinka ee daciifka ah ay yihiin kooxo xiddigo jiilkii ugu horreeyay ah, halkii ay ka ahaan lahaayeen xiddigo jiilkii labaad ah oo markii dambe ka samaysmay isbeddelka galaxyada.
Marka la eego daruuraha boodhka ah ee ka dhumuc weyn aaladaha ku dhow infrared-ka, MIRI waxay shaaca ka qaadi doontaa meesha ay xiddigaha ku dhasheen. Waxay sidoo kale ogaan doontaa molecules-ka inta badan laga helo Dhulka - sida biyaha, kaarboon laba ogsaydh iyo methane, iyo sidoo kale molecules-ka macdanta dhagaxa ah sida silicates - ee ku jira deegaannada qabow ee ku hareeraysan xiddigaha u dhow, halkaas oo meerayaashu ay samaysan karaan. Qalabka ku dhow infrared-ka ayaa ka wanaagsan in lagu ogaado molecules-kan inay yihiin uumi-baxyo ku jira deegaannada kulul, halka MIRI ay u arki karto inay yihiin baraf.
"Markaan isku darno khibradaha Mareykanka iyo Yurub, waxaan horumarinnay MIRI oo ah awoodda Webb, taas oo u sahlaysa xiddigiyeyaasha adduunka oo dhan inay ka jawaabaan su'aalo waaweyn oo ku saabsan sida xiddigaha, meerayaasha iyo galaxiesku u sameysmaan oo u horumaraan," ayay tiri Gillian Wright, oo ah hoggaamiyaha kooxda sayniska MIRI iyo Baaraha Sare ee Yurub ee qalabka ka shaqeeya Xarunta Tiknoolajiyadda Xiddigiska ee UK (UK ATC).
Qaboojiyaha MIRI wuxuu adeegsadaa gaas helium ah - oo ku filan inuu buuxiyo ilaa sagaal buufin - si uu kulaylka uga qaado qalabka lagu ogaado. Laba kombaresaro koronto ayaa helium ku shuba tuubo ku fidsan meesha qalabka lagu ogaado. Tuubada waxay dhex martaa baloog bir ah oo sidoo kale ku xiran qalabka lagu ogaado; helium-ka la qaboojiyey wuxuu nuugaa kulaylka xad-dhaafka ah ee ka imanaya baloogga, isagoo heerkulka hawlgalka qalabka ka dhigaya mid ka hooseeya 7 Kelvin. Gaaska la kululeeyay (laakiin weli qabow) ayaa markaa ku soo noqda kombaresarada, halkaas oo uu ka saaro kulaylka xad-dhaafka ah, wareegguna mar kale ayuu bilaabmaa. Asal ahaan, nidaamku wuxuu la mid yahay kan loo isticmaalo qaboojiyaha guryaha iyo qaboojiyaha hawada.
Tuubooyinka qaada helium-ka waxaa laga sameeyay bir aan dahab lahayn oo dahab lagu dahaadhay, dhexroorkooduna waa wax ka yar toban meelood meel inji (2.5 mm). Waxay dhererkeedu yahay qiyaastii 30 cagood (10 mitir) laga bilaabo kombaresarada ku taal aagga baska dayax-gacmeedka ilaa qalabka MIRI ee ku jira qaybta teleskoobka indhaha ee ku taal gadaasha muraayadda malabka ee kormeeraha. Qalabka loo yaqaan isku-darka munaaradaha la geyn karo, ama DTA, wuxuu isku xiraa labada meelood. Marka la xirxiro si loo bilaabo, DTA waa la cadaadiyaa, waxoogaa sida bistoolad, si ay uga caawiso rakibidda kormeeraha la qariyey ilaalinta dusha sare ee gantaalka. Marka ay hawada sare gasho, munaaraddu waxay fidi doontaa si ay u kala saarto baska hawada sare ee heerkulka qolka iyo qalabka teleskoobka indhaha ee qabow waxayna u oggolaan doontaa hadhka qorraxda iyo teleskoobku inay si buuxda u hawlgalaan.
Sawir-gacmeedkani wuxuu muujinayaa fulinta ugu habboon ee hirgelinta Telescope-ka Hawada Sare ee James Webb saacadaha iyo maalmaha ka dambeeya bilaabista. Ballaarinta dhismaha munaaradaha dhexe ee la rakibi karo waxay kordhin doontaa masaafada u dhaxaysa labada qaybood ee MIRI. Waxaa ku xiran tuubooyin helical ah oo leh helium qabow.
Laakiin habka dheereynta wuxuu u baahan yahay in tuubada helium-ka la dheereeyo iyadoo la adeegsanayo qalabka la ballaarin karo. Markaa gariiradda tuubooyinka waxay u egtahay gu', waana sababta injineerada MIRI ay ugu naaneeyeen qaybtan tuubada "Slinky".
"Waxaa jira caqabado ka jira ka shaqaynta nidaam ku baahsan gobollo badan oo ka mid ah goobta kormeerka," ayay tiri Analyn Schneider, maareeyaha barnaamijka JPL MIRI. "Gobolladan kala duwan waxaa hoggaamiya ururo ama xarumo kala duwan, oo ay ku jiraan Northrop Grumman iyo Xarunta Duulista Hawada Sare ee Goddard ee NASA ee Mareykanka, waa inaan la hadalnaa qof walba. Ma jiro qalab kale oo teleskoobka ah oo u baahan inuu taas sameeyo, marka waa caqabad gaar u ah MIRI. Hubaal waxay ahayd saf dheer oo loogu talagalay wadada MIRI cryocoolers, waana diyaar u nahay inaan ku aragno hawada sare."
Teleskoobka hawada sare ee James Webb ayaa la bilaabi doonaa sanadka 2021 isagoo ah goob-jooge sare oo ugu sarreeya adduunka oo dhan oo ku takhasusay cilmiga hawada sare. Webb waxay furi doontaa sirta nidaamkayaga qorraxda, waxay eegi doontaa adduunyo fog oo ku wareegsan xiddigaha kale, waxayna sahamin doontaa qaab-dhismeedka iyo asalka qarsoon ee caalamkeenna iyo meesheenna. Webb waa hindise caalami ah oo ay hoggaaminayaan NASA iyo la-hawlgalayaasheeda ESA (Wakaaladda Hawada Sare ee Yurub) iyo Wakaaladda Hawada Sare ee Kanada.
MIRI waxaa lagu sameeyay iskaashi 50-50 ah oo dhexmaray NASA iyo ESA (Hay'adda Hawada Sare ee Yurub). JPL waxay hogaamisaa dadaalka Mareykanka ee MIRI, iyo iskaashi caalami ah oo ka kooban machadyada xiddigiska Yurub ayaa gacan ka geysta ESA. George Rieke oo ka tirsan Jaamacadda Arizona waa hoggaamiyaha kooxda sayniska ee MIRI ee Mareykanka. Gillian Wright waa madaxa kooxda sayniska ee Yurub ee MIRI.
Alistair Glasse oo ka tirsan ATC, UK waa Saynisyahan MIRI Qalabka ah, Michael Ressler-na waa Saynisyahan Mashruuca Mareykanka ah oo ka tirsan JPL. Laszlo Tamas oo ka tirsan UK ATC ayaa maamula Midowga Yurub. Horumarinta MIRI cryocooler waxaa hoggaaminayay oo maamulayay JPL iyadoo lala kaashanayo Xarunta Duulista Hawada Sare ee Goddard ee Greenbelt, Maryland, iyo Northrop Grumman oo ku taal Redondo Beach, California.