Муҳандисон пас аз рафтан аз Британияи Кабир дар Маркази парвозҳои кайҳонии Годдарди NASA асбоби миёнаи инфрасурхшудаи телескопи кайҳонии Ҷеймс Вебро "қабул" мекунанд.
Мутахассисони парвози JPL Ҷонни Мелендез (аз рост) ва Ҷо Мора пеш аз фиристодан ба Нортроп Грумман дар Редондо Бич, Калифорния, криокулери MIRI-ро аз назар мегузаронанд. Дар он ҷо сардтар ба бадани телескопи Webb часпонида шудааст.
Ин қисми асбоби MIRI, ки дар Лабораторияи Эпплтон дар Рутерфорди Британия дида мешавад, дорои детекторҳои инфрасурх мебошад. Криокулер аз детектор дур ҷойгир аст, зеро он дар ҳарорати баландтар кор мекунад. Қубуре, ки гелийи сард дорад, ду қисматро мепайвандад.
MIRI (аз чап) дар болои нури мувозинат дар Нортроп Грумман дар Редондо Бич нишастааст, вақте ки муҳандисон барои истифода бурдани крани болоӣ барои пайваст кардани он ба Модули интегралии асбобҳои илмӣ (ISIM) омодагӣ мегиранд. ISIM ядрои Вебб, чаҳор асбоби илмиест, ки телескопро ҷойгир мекунад.
Пеш аз он ки асбоби MIRI - яке аз чаҳор асбоби илмии расадхона - кор кунад, он бояд то ба ҳарорати хунуктарине, ки материя расида метавонад, сард шавад.
Телескопи кайҳонии Ҷеймс Вебби NASA, ки қарор аст рӯзи 24 декабр ба кор андохта шавад, бузургтарин расадхонаи кайҳонӣ дар таърих аст ва он як вазифаи хеле душвор аст: ҷамъоварии нурҳои инфрасурх аз гӯшаҳои дури коинот, ба олимон имкон медиҳад, ки сохтор ва пайдоиши коинотро таҳқиқ кунанд. Коиноти мо ва ҷои мо дар он.
Бисёре аз объектҳои кайҳонӣ, аз ҷумла ситораҳо ва сайёраҳо ва газу чанге, ки аз онҳо ба вуҷуд меоянд, нури инфрасурх мебароранд, ки онро баъзан радиатсияи ҳароратӣ меноманд. Аммо аксари дигар объектҳои гарм, ба монанди тостерҳо, одамон ва электроника низ ҳамин тавранд. Ин маънои онро дорад, ки чаҳор асбоби инфрасурхҳои Вебб метавонанд нури инфрасурхро муайян кунанд. Барои кам кардани ин партобҳо, асбоб бояд хеле сард бошад. дараҷа Фаренгейт (минус 233 дараҷа гарм). Аммо барои дуруст кор кардан, детекторҳои дохили асбоби миёнаи инфрасурх ё MIRI бояд сардтар шаванд: аз 7 Келвин (минус 448 дараҷа Фаренгейт ё минус 266 дараҷа).
Ин ҳамагӣ чанд дараҷа болотар аз сифри мутлақ аст (0 Келвин) – хунуктарин ҳарорати аз ҷиҳати назариявӣ имконпазир, ҳарчанд он ҳеҷ гоҳ аз ҷиҳати ҷисмонӣ дастрас нест, зеро он набудани пурраи ҳар гуна гармиро ифода мекунад. (Аммо, MIRI хунуктарин асбоби тасвирӣ дар фазо нест.)
Ҳарорат аслан ченаки суръати ҳаракати атомҳост ва илова бар ошкор кардани нури инфрасурх, детекторҳои Вебб метавонанд тавассути ларзишҳои гармии худашон ба кор андохта шаванд. MIRI рӯшноиро дар доираи энергияи камтар нисбат ба се асбоби дигар муайян мекунад. Дар натиҷа, детекторҳои он ба ларзишҳои гармӣ ҳассостаранд. сигналҳое, ки Вебб кӯшиш мекунад, ки муайян кунад.
Пас аз ба кор андохтани Уэбб висори андозаи майдони теннисро ҷойгир мекунад, ки MIRI ва дигар асбобҳоро аз гармии офтоб муҳофизат мекунад ва ба онҳо имкон медиҳад, ки ба таври ғайрифаъол хунук шаванд. Аз тақрибан 77 рӯз пас аз оғози кор, криокулери MIRI 19 рӯзро дар бар мегирад, то ҳарорати детекторҳои асбобро то аз 7 Келвин паст кунад.
Константин Пенанен, коршиноси криокулер дар Лабораторияи реактивии NASA дар Калифорнияи ҷанубӣ гуфт: "Сард кардани чизҳо ба ин ҳарорат дар рӯи замин нисбатан осон аст, аксар вақт барои барномаҳои илмӣ ё саноатӣ." , ки асбоби MIRI-ро барои NASA идора мекунад. "Аммо он системаҳои дар рӯи замин асосёфта хеле калонҳаҷм ва энергия камсамаранд. Барои расадхонаи кайҳонӣ ба мо сардтаре лозим аст, ки аз ҷиҳати ҷисмонӣ паймон, каммасраф ва он бояд хеле боэътимод бошад, зеро мо наметавонем онро ислоҳ кунем. Аз ин рӯ, инҳо мушкилоте ҳастанд, ки мо бо онҳо рӯ ба рӯ мешавем.
Яке аз ҳадафҳои илмии Уэбб омӯзиши хосиятҳои ситораҳои аввалине, ки дар коинот ба вуҷуд омадаанд, мебошад. Камераи наздики инфрасурх ё асбоби NIRCam-и Вебб метавонад ин объектҳои хеле дурро ошкор кунад ва MIRI ба олимон дар тасдиқ кардани он, ки ин манбаҳои сусти рӯшноӣ кластерҳои ситораҳои насли аввал мебошанд, на дар пайдоиши галакаҳои баъдӣ.
Бо дидани абрҳои ғубор, ки аз асбобҳои наздики инфрасурх ғафстаранд, MIRI макони таваллуди ситораҳоро ошкор мекунад. Он ҳамчунин молекулаҳои маъмулан дар Замин пайдошударо муайян мекунад, ба монанди об, гази карбон ва метан, инчунин молекулаҳои маъданҳои санглох, ба монанди силикат, дар муҳити салкини атрофи ин ситораҳои наздик, ки дар он сайёраҳо пайдо мешаванд, беҳтар аст. молекулаҳоро ҳамчун буғ дар муҳити гармтар, дар ҳоле ки MIRI метавонад онҳоро ҳамчун ях бинад.
"Бо муттаҳид кардани таҷрибаи ИМА ва Аврупо, мо MIRI-ро ҳамчун қудрати Вебб таҳия кардем, ки ба астрономҳои саросари ҷаҳон имкон медиҳад, ки ба саволҳои бузург дар бораи чӣ гуна ташаккул ва таҳаввул пайдо кардани ситораҳо, сайёраҳо ва галактикаҳо ҷавоб диҳанд" гуфт Ҷиллиан Райт, роҳбари гурӯҳи илмии MIRI ва муфаттиши асосии аврупоӣ оид ба ин асбоб дар Маркази Технологияи Astronomical UK (UKUKTC).
Криокулер MIRI гази гелийро истифода мебарад - барои пур кардани тақрибан нӯҳ пуфакҳои ҳизб кофӣ аст - барои интиқоли гармӣ аз детекторҳои асбоб.Ду компрессори барқӣ гелийро тавассути қубуре, ки то куҷо ҷойгир аст, интиқол медиҳад. гелий хунукшуда гармии зиёдатии блокро ҷаббида, ҳарорати кори детекторро дар зери 7 Келвин нигоҳ медорад. Гази тафсоншуда (вале ҳанӯз хунук) баъд ба компрессор бармегардад ва дар он ҷо гармии зиёдатиро хориҷ мекунад ва давра дубора оғоз меёбад. Асосан, система ба он монанд аст, ки дар яхдонҳо ва кондитсионерҳои хонагӣ истифода мешавад.
Қубурҳое, ки гелийро интиқол медиҳанд, аз пӯлоди зангногир бо тиллоӣ сохта шудаанд ва диаметри онҳо камтар аз даҳяки дюйм (2,5 мм) мебошанд. Он тақрибан 30 фут (10 метр) аз компрессори воқеъ дар минтақаи автобуси кайҳонӣ то детектори MIRI дар элементи телескопи оптикӣ ҷойгир аст, ки дар паси расадхона ҷойгир аст, ба оинаи ибтидоии асал расадхона, DHarddepl. ду минтақаро мепайвандад. Вақте ки барои оғоз бастабандӣ карда мешавад, DTA фишурда мешавад, каме мисли поршен, то барои насб кардани расадхонаи ҷойгиршуда ба муҳофизати болои мушак кӯмак кунад. Боре дар фазо, манора барои ҷудо кардани автобуси кайҳонии ҳарорати хонагӣ аз асбобҳои телескопи оптикии сардтар ва имкон медиҳад, ки сояафкан ва телескоп пурра ҷойгир шавад.
Ин аниматсия иҷрои идеалии истиқрори телескопи кайҳонии Ҷеймс Веббро соатҳо ва рӯзҳо пас аз оғози кор нишон медиҳад. Васеъ кардани манораи марказии ҷойгиршаванда масофаи байни ду қисмати MIRI-ро зиёд мекунад. Онҳо тавассути қубурҳои спиралӣ бо гелий хунукшуда пайваст мешаванд.
Аммо раванди дарозшавӣ талаб мекунад, ки найи гелий бо васлаки бурҷи васеъшаванда дароз карда шавад. Ҳамин тавр, қубур мисли пружина печонида мешавад, аз ин рӯ муҳандисони MIRI ба ин қисми қубур лақаби "Слинкӣ" гузоштанд.
Аналин Шнайдер, менеҷери барномаи JPL MIRI гуфт: "Дар кор дар системае, ки минтақаҳои сершумори расадхонаро фаро мегирад, баъзе мушкилот вуҷуд доранд". "Ин минтақаҳои гуногунро созмонҳо ё марказҳои гуногун роҳбарӣ мекунанд, аз ҷумла Нортроп Грумман ва Маркази парвозҳои кайҳонии NASA-и ИМА Годдар, мо бояд бо ҳама сӯҳбат кунем. Дар телескоп ягон таҷҳизоти дигаре вуҷуд надорад, ки ин корро кунад, аз ин рӯ, ин як мушкили хоси MIRI аст. Ин бешубҳа барои дидани MIRI криокулерҳои кайҳонӣ як қатор тӯлонӣ буд."
Телескопи кайҳонии Ҷеймс Вебб дар соли 2021 ҳамчун расадхонаи пешқадами илми кайҳонии ҷаҳон ба кор оғоз хоҳад кард. Вебб асрори системаи офтобии моро мекушояд, ба ҷаҳонҳои дури атрофи ситораҳои дигар назар мекунад ва сохторҳо ва пайдоиши коиноти мо ва макони моро меомӯзад. Вебб як ташаббуси байналмиллалӣ мебошад, ки аз ҷониби NASA ва шарикони он сарварии ESA ва Spaadianency аст. Агентии кайҳонӣ.
MIRI тавассути шарикии 50-50 байни NASA ва ESA (Агентии кайҳонии аврупоӣ) таҳия шудааст. JPL талошҳои ИМА барои MIRI-ро роҳбарӣ мекунад ва як консорсиуми бисёрмиллии пажӯҳишгоҳҳои астрономии аврупоӣ дар ESA саҳм мегузорад. Ҷорҷ Риеке аз Донишгоҳи Аризона, роҳбари дастаи илмии амрикоии MIRI мебошад. Роҳбари дастаи илмии аврупоии WMI Гили мебошад.
Алистер Гласс аз ATC, Британияи Кабир олими асбобҳои MIRI ва Майкл Ресслер олими лоиҳаи ИМА дар JPL мебошанд. Ласло Тамас аз Британияи Кабир ATC Иттиҳоди Аврупоро идора мекунад. Таҳияи криокулери MIRI аз ҷониби JPL дар ҳамкорӣ бо NASA Goddard Space Flight, Centery Flight Grinbelt, Калифорния дар Гринбелт, Калифорнияи Шимолӣ роҳбарӣ ва идора карда шуд.