UK నుండి బయలుదేరిన తర్వాత NASA యొక్క గొడ్దార్డ్ స్పేస్ ఫ్లైట్ సెంటర్‌లో జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ యొక్క మిడ్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ పరికరాన్ని ఇంజనీర్లు "అంగీకారం" నిర్వహిస్తారు.
కాలిఫోర్నియాలోని రెడోండో బీచ్‌లోని నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్‌కు షిప్పింగ్ చేయడానికి ముందు JPL ఫ్లైట్ టెక్నీషియన్లు జానీ మెలెండెజ్ (కుడి) మరియు జో మోరా MIRI క్రయోకూలర్‌ను తనిఖీ చేస్తున్నారు. అక్కడ, కూలర్ వెబ్ టెలిస్కోప్ యొక్క శరీరానికి జోడించబడింది.
UKలోని రూథర్‌ఫోర్డ్‌లోని ఆపిల్టన్ లాబొరేటరీలో కనిపించే MIRI పరికరం యొక్క ఈ భాగంలో ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్లు ఉన్నాయి. క్రయోకూలర్ అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద పనిచేస్తుంది కాబట్టి డిటెక్టర్ నుండి దూరంగా ఉంటుంది. చల్లని హీలియంను మోసుకెళ్ళే గొట్టం రెండు విభాగాలను కలుపుతుంది.
రెడోండో బీచ్‌లోని నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్ వద్ద బ్యాలెన్స్ బీమ్‌పై MIRI (ఎడమ) కూర్చుని ఉంది, ఇంజనీర్లు ఓవర్ హెడ్ క్రేన్‌ను ఉపయోగించి ఇంటిగ్రేటెడ్ సైంటిఫిక్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ మాడ్యూల్ (ISIM)కి అటాచ్ చేయడానికి సిద్ధమవుతున్నారు. ISIM అనేది వెబ్ యొక్క ప్రధాన భాగం, టెలిస్కోప్‌ను ఉంచే నాలుగు సైన్స్ పరికరాలు.
అబ్జర్వేటరీలోని నాలుగు సైన్స్ పరికరాల్లో ఒకటైన MIRI పరికరం పనిచేయడానికి ముందు, దానిని పదార్థం చేరుకోగల అతి తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరచాలి.
డిసెంబర్ 24న ప్రారంభించనున్న NASA యొక్క జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ చరిత్రలో అతిపెద్ద అంతరిక్ష పరిశీలన కేంద్రం, మరియు దీనికి అంతే కష్టమైన పని ఉంది: విశ్వంలోని సుదూర మూలల నుండి పరారుణ కాంతిని సేకరించడం, శాస్త్రవేత్తలు విశ్వం యొక్క నిర్మాణం మరియు మూలాలను పరిశోధించడానికి వీలు కల్పించడం. మన విశ్వం మరియు దానిలో మన స్థానం.
నక్షత్రాలు మరియు గ్రహాలు, అవి ఏర్పడే వాయువు మరియు ధూళితో సహా అనేక కాస్మిక్ వస్తువులు - ఇన్ఫ్రారెడ్ కాంతిని విడుదల చేస్తాయి, దీనిని కొన్నిసార్లు థర్మల్ రేడియేషన్ అని పిలుస్తారు. కానీ టోస్టర్లు, మానవులు మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ వంటి చాలా ఇతర వెచ్చని వస్తువులు కూడా అలాగే ఉంటాయి. అంటే వెబ్ యొక్క నాలుగు ఇన్ఫ్రారెడ్ పరికరాలు వాటి స్వంత ఇన్ఫ్రారెడ్ కాంతిని గుర్తించగలవు. ఈ ఉద్గారాలను తగ్గించడానికి, పరికరం చాలా చల్లగా ఉండాలి - దాదాపు 40 కెల్విన్ లేదా మైనస్ 388 డిగ్రీల ఫారెన్‌హీట్ (మైనస్ 233 డిగ్రీల సెల్సియస్). కానీ సరిగ్గా పనిచేయాలంటే, మిడ్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ పరికరం లేదా MIRI లోపల ఉన్న డిటెక్టర్లు చల్లగా ఉండాలి: 7 కెల్విన్ కంటే తక్కువ (మైనస్ 448 డిగ్రీల ఫారెన్‌హీట్ లేదా మైనస్ 266 డిగ్రీల సెల్సియస్).
అది సంపూర్ణ సున్నా (0 కెల్విన్) కంటే కొన్ని డిగ్రీలు ఎక్కువ - సిద్ధాంతపరంగా సాధ్యమయ్యే అతి శీతల ఉష్ణోగ్రత, అయితే ఇది భౌతికంగా ఎప్పటికీ చేరుకోలేము ఎందుకంటే ఇది ఎటువంటి వేడి పూర్తిగా లేకపోవడాన్ని సూచిస్తుంది. (అయితే, MIRI అంతరిక్షంలో పనిచేసే అత్యంత శీతల ఇమేజింగ్ పరికరం కాదు.)
ఉష్ణోగ్రత అనేది అణువులు ఎంత వేగంగా కదులుతున్నాయో కొలమానం, మరియు వాటి స్వంత పరారుణ కాంతిని గుర్తించడంతో పాటు, వెబ్ డిటెక్టర్లు వాటి స్వంత ఉష్ణ కంపనాల ద్వారా ప్రేరేపించబడతాయి. MIRI ఇతర మూడు పరికరాల కంటే తక్కువ శక్తి పరిధిలో కాంతిని గుర్తిస్తుంది. ఫలితంగా, దాని డిటెక్టర్లు ఉష్ణ కంపనాలకు ఎక్కువ సున్నితంగా ఉంటాయి. ఈ అవాంఛిత సంకేతాలను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు "శబ్దం" అని పిలుస్తారు మరియు వెబ్ గుర్తించడానికి ప్రయత్నిస్తున్న బలహీనమైన సంకేతాలను అవి అధిగమించగలవు.
ప్రయోగించిన తర్వాత, వెబ్ టెన్నిస్-కోర్ట్-పరిమాణ వైజర్‌ను అమలు చేస్తుంది, ఇది MIRI మరియు ఇతర పరికరాలను సూర్యుని వేడి నుండి కాపాడుతుంది, అవి నిష్క్రియాత్మకంగా చల్లబరుస్తాయి. ప్రయోగించిన 77 రోజుల తర్వాత, MIRI యొక్క క్రయోకూలర్ పరికరం యొక్క డిటెక్టర్ల ఉష్ణోగ్రతను 7 కెల్విన్ కంటే తక్కువకు తగ్గించడానికి 19 రోజులు పడుతుంది.
"భూమిపై ఆ ఉష్ణోగ్రతకు వస్తువులను చల్లబరచడం చాలా సులభం, తరచుగా శాస్త్రీయ లేదా పారిశ్రామిక అనువర్తనాల కోసం," అని దక్షిణ కాలిఫోర్నియాలోని NASA యొక్క జెట్ ప్రొపల్షన్ లాబొరేటరీలో క్రయోకూలర్ నిపుణుడు కాన్స్టాంటిన్ పెనానెన్ అన్నారు, ఇది NASA కోసం MIRI పరికరాన్ని నిర్వహిస్తుంది." కానీ ఆ భూమి ఆధారిత వ్యవస్థలు చాలా స్థూలంగా మరియు శక్తి సామర్థ్యం లేనివి. అంతరిక్ష అబ్జర్వేటరీ కోసం, మనకు భౌతికంగా కాంపాక్ట్, శక్తి సామర్థ్యం కలిగిన కూలర్ అవసరం మరియు మనం బయటకు వెళ్లి దాన్ని పరిష్కరించలేము కాబట్టి అది చాలా నమ్మదగినదిగా ఉండాలి. కాబట్టి మనం ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లు ఇవే. , ఆ విషయంలో, MIRI క్రయోకూలర్లు ఖచ్చితంగా ముందంజలో ఉన్నాయని నేను చెబుతాను.
వెబ్ యొక్క శాస్త్రీయ లక్ష్యాలలో ఒకటి విశ్వంలో ఏర్పడిన మొదటి నక్షత్రాల లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడం. వెబ్ యొక్క నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కెమెరా లేదా NIRCam పరికరం ఈ చాలా సుదూర వస్తువులను గుర్తించగలదు మరియు MIRI ఈ మందమైన కాంతి వనరులు గెలాక్సీ పరిణామంలో తరువాత ఏర్పడిన రెండవ తరం నక్షత్రాలు కాకుండా మొదటి తరం నక్షత్రాల సమూహాలు అని నిర్ధారించడానికి శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడుతుంది.
సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ పరికరాల కంటే మందంగా ఉండే ధూళి మేఘాలను చూడటం ద్వారా, MIRI నక్షత్రాల జన్మస్థలాలను వెల్లడిస్తుంది. ఇది భూమిపై సాధారణంగా కనిపించే అణువులను - నీరు, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు మీథేన్, అలాగే సిలికేట్లు వంటి రాతి ఖనిజాల అణువులను - సమీప నక్షత్రాల చుట్టూ ఉన్న చల్లని వాతావరణంలో గుర్తిస్తుంది, ఇక్కడ గ్రహాలు ఏర్పడవచ్చు. సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ పరికరాలు వేడి వాతావరణంలో ఆవిరిగా ఈ అణువులను గుర్తించడంలో మెరుగ్గా ఉంటాయి, అయితే MIRI వాటిని మంచుగా చూడగలదు.
"అమెరికా మరియు యూరోపియన్ నైపుణ్యాన్ని కలపడం ద్వారా, మేము MIRIని వెబ్ యొక్క శక్తిగా అభివృద్ధి చేసాము, ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు నక్షత్రాలు, గ్రహాలు మరియు గెలాక్సీలు ఎలా ఏర్పడతాయి మరియు పరిణామం చెందుతాయి అనే దాని గురించి పెద్ద ప్రశ్నలకు సమాధానం ఇవ్వడానికి వీలు కల్పిస్తుంది" అని UK ఆస్ట్రోనామికల్ టెక్నాలజీ సెంటర్ (UK ATC)లో MIRI సైన్స్ బృందం సహ-నాయకుడు మరియు ఈ పరికరం కోసం యూరోపియన్ ప్రిన్సిపల్ ఇన్వెస్టిగేటర్ గిలియన్ రైట్ అన్నారు.
MIRI క్రయోకూలర్ హీలియం వాయువును ఉపయోగిస్తుంది - దాదాపు తొమ్మిది పార్టీ బెలూన్లను నింపడానికి సరిపోతుంది - పరికరం యొక్క డిటెక్టర్ల నుండి వేడిని దూరంగా తీసుకెళ్లడానికి. రెండు ఎలక్ట్రిక్ కంప్రెషర్లు డిటెక్టర్ ఉన్న చోటికి విస్తరించి ఉన్న ట్యూబ్ ద్వారా హీలియంను పంప్ చేస్తాయి. ట్యూబ్ డిటెక్టర్‌కు అనుసంధానించబడిన లోహపు బ్లాక్ ద్వారా నడుస్తుంది; చల్లబడిన హీలియం బ్లాక్ నుండి అదనపు వేడిని గ్రహిస్తుంది, డిటెక్టర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత 7 కెల్విన్ కంటే తక్కువగా ఉంచుతుంది. వేడిచేసిన (కానీ ఇప్పటికీ చల్లగా ఉన్న) వాయువు కంప్రెసర్‌కు తిరిగి వస్తుంది, అక్కడ అది అదనపు వేడిని బహిష్కరిస్తుంది మరియు చక్రం మళ్ళీ ప్రారంభమవుతుంది. ప్రాథమికంగా, ఈ వ్యవస్థ గృహ రిఫ్రిజిరేటర్లు మరియు ఎయిర్ కండిషనర్లలో ఉపయోగించే వ్యవస్థను పోలి ఉంటుంది.
హీలియంను మోసుకెళ్ళే పైపులు బంగారు పూత పూసిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌తో తయారు చేయబడ్డాయి మరియు వ్యాసంలో పదో వంతు (2.5 మిమీ) కంటే తక్కువ. ఇది స్పేస్‌క్రాఫ్ట్ బస్ ప్రాంతంలో ఉన్న కంప్రెసర్ నుండి అబ్జర్వేటరీ యొక్క తేనెగూడు ప్రాథమిక అద్దం వెనుక ఉన్న ఆప్టికల్ టెలిస్కోప్ ఎలిమెంట్‌లోని MIRI డిటెక్టర్ వరకు దాదాపు 30 అడుగులు (10 మీటర్లు) విస్తరించి ఉంటుంది. డిప్లాయబుల్ టవర్ అసెంబ్లీ లేదా DTA అని పిలువబడే హార్డ్‌వేర్ రెండు ప్రాంతాలను కలుపుతుంది. ప్రయోగానికి ప్యాక్ చేసినప్పుడు, DTA పిస్టన్ లాగా కుదించబడుతుంది, ఇది రాకెట్ పైభాగంలో ఉన్న రక్షణలో నిల్వ చేయబడిన అబ్జర్వేటరీని ఇన్‌స్టాల్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది. అంతరిక్షంలోకి ప్రవేశించిన తర్వాత, గది-ఉష్ణోగ్రత అంతరిక్ష నౌక బస్సును కూలర్ ఆప్టికల్ టెలిస్కోప్ పరికరాల నుండి వేరు చేయడానికి మరియు సన్‌షేడ్ మరియు టెలిస్కోప్‌ను పూర్తిగా అమలు చేయడానికి టవర్ విస్తరించి ఉంటుంది.
ఈ యానిమేషన్ ప్రయోగించిన గంటల తర్వాత మరియు రోజుల తర్వాత జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ విస్తరణ యొక్క ఆదర్శ అమలును చూపిస్తుంది. సెంట్రల్ డిప్లాయబుల్ టవర్ అసెంబ్లీ విస్తరణ MIRI యొక్క రెండు భాగాల మధ్య దూరాన్ని పెంచుతుంది. అవి చల్లబడిన హీలియంతో హెలికల్ గొట్టాల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
కానీ పొడుగు ప్రక్రియకు హీలియం ట్యూబ్‌ను విస్తరించదగిన టవర్ అసెంబ్లీతో విస్తరించాల్సి ఉంటుంది. కాబట్టి ట్యూబ్ స్ప్రింగ్ లాగా చుట్టబడుతుంది, అందుకే MIRI ఇంజనీర్లు ట్యూబ్ యొక్క ఈ భాగానికి "స్లింకీ" అని మారుపేరు పెట్టారు.
"అబ్జర్వేటరీలోని బహుళ ప్రాంతాలను విస్తరించి ఉన్న వ్యవస్థపై పనిచేయడంలో కొన్ని సవాళ్లు ఉన్నాయి" అని JPL MIRI ప్రోగ్రామ్ మేనేజర్ అనాలిన్ ష్నైడర్ అన్నారు. "ఈ విభిన్న ప్రాంతాలను నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్ మరియు US NASA యొక్క గొడ్దార్డ్ స్పేస్ ఫ్లైట్ సెంటర్‌తో సహా వివిధ సంస్థలు లేదా కేంద్రాలు నడిపిస్తున్నాయి, మనం అందరితో మాట్లాడాలి. అలా చేయడానికి టెలిస్కోప్‌లో వేరే హార్డ్‌వేర్ లేదు, కాబట్టి ఇది MIRIకి ప్రత్యేకమైన సవాలు. MIRI క్రయోకూలర్స్ రోడ్ కోసం ఇది ఖచ్చితంగా చాలా పొడవైన లైన్, మరియు మేము దానిని అంతరిక్షంలో చూడటానికి సిద్ధంగా ఉన్నాము."
జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ 2021లో ప్రపంచంలోని ప్రధాన అంతరిక్ష శాస్త్ర పరిశీలనా కేంద్రంగా ప్రారంభించబడుతుంది. వెబ్ మన సౌర వ్యవస్థ యొక్క రహస్యాలను విప్పుతుంది, ఇతర నక్షత్రాల చుట్టూ ఉన్న సుదూర ప్రపంచాలను చూస్తుంది మరియు మన విశ్వం మరియు మన ప్రదేశం యొక్క మర్మమైన నిర్మాణాలు మరియు మూలాలను అన్వేషిస్తుంది. వెబ్ అనేది NASA మరియు దాని భాగస్వాములు ESA (యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ) మరియు కెనడియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ నేతృత్వంలోని అంతర్జాతీయ చొరవ.
MIRI అనేది NASA మరియు ESA (యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ) మధ్య 50-50 భాగస్వామ్యం ద్వారా అభివృద్ధి చేయబడింది. MIRI కోసం US ప్రయత్నానికి JPL నాయకత్వం వహిస్తుంది మరియు యూరోపియన్ ఖగోళ సంస్థల బహుళజాతి కన్సార్టియం ESAకి సహకరిస్తుంది. అరిజోనా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన జార్జ్ రీక్ MIRI యొక్క US సైన్స్ బృంద నాయకుడు. గిలియన్ రైట్ MIRI యొక్క యూరోపియన్ శాస్త్రీయ బృందానికి అధిపతి.
ATC, UK కి చెందిన అలిస్టెయిర్ గ్లాస్ MIRI ఇన్స్ట్రుమెంట్ సైంటిస్ట్ మరియు మైఖేల్ రెస్లర్ JPL లో US ప్రాజెక్ట్ సైంటిస్ట్. UK ATC కి చెందిన లాస్లో టామస్ యూరోపియన్ యూనియన్‌ను నడుపుతున్నారు. MIRI క్రయోకూలర్ అభివృద్ధిని JPL నాయకత్వం వహించింది మరియు నిర్వహించింది, ఇది మేరీల్యాండ్‌లోని గ్రీన్‌బెల్ట్‌లోని NASA యొక్క గొడ్దార్డ్ స్పేస్ ఫ్లైట్ సెంటర్ మరియు కాలిఫోర్నియాలోని రెడోండో బీచ్‌లోని నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్‌ల సహకారంతో జరిగింది.