Инженерлар Бөекбританиядән киткәннән соң NASA'ның Годдард космик очыш үзәгендә Джеймс Уэбб космик телескобының урта инфракызыл коралын "кабул итү" процессын үткәрәләр.
JPL очу техниклары Джонни Мелендес (уңда) һәм Джо Мора MIRI криокулерын Калифорниянең Редондо Бич шәһәрендәге Нортроп Грумманга җибәргәнче тикшерәләр. Анда суыткыч Webb телескобы корпусына беркетелгән.
MIRI коралының бу өлеше, Бөекбританиянең Резерфорд шәһәрендәге Эпплтон лабораториясендә күзәтелгән, инфракызыл детекторларны үз эченә ала. Криосутер югарырак температурада эшләгәнгә күрә, детектордан ерак урнашкан. Салкын гелий ташучы торба ике өлешне тоташтыра.
MIRI (сулда) Редондо Бичтагы Нортроп Грумманда баланс балкасында тора, инженерлар аны Интегральләштерелгән Фәнни Кораллар Модульенә (ISIM) беркетү өчен өске кран кулланырга әзерләнә. ISIM - Уэббның үзәге, телескоп урнашкан дүрт фәнни корал.
MIRI приборы — обсерваториядәге дүрт фәнни приборның берсе — эшли башлар алдыннан, аны матдә җитә алырлык иң салкын температурага кадәр суытырга кирәк.
НАСАның 24 декабрьдә җибәрелергә тиешле Джеймс Уэбб космик телескопы тарихтагы иң зур космик обсерватория, һәм аның шулай ук ​​авыр бурычы бар: Галәмнең ерак почмакларыннан инфракызыл яктылык җыю, галимнәргә Галәмнең төзелешен һәм килеп чыгышын тикшерергә мөмкинлек бирә. Безнең Галәм һәм андагы урыныбыз.
Күп кенә космик объектлар - шул исәптән йолдызлар һәм планеталар, һәм алар барлыкка китергән газ һәм тузан - инфракызыл яктылык чыгара, кайвакыт термик нурланыш дип атала. Ләкин тостерлар, кешеләр һәм электроника кебек башка җылы объектларның күбесе дә шулай ук. Бу Webb'ның дүрт инфракызыл коралы үзләренең инфракызыл яктылыкларын сизә ала дигән сүз. Бу чыгаруларны киметү өчен, корал бик салкын булырга тиеш - якынча 40 Кельвин, яки минус 388 градус Фаренгейт (минус 233 градус Цельсий). Ләкин дөрес эшләсен өчен, урта инфракызыл корал яки MIRI эчендәге детекторлар салкынрак булырга тиеш: 7 Кельвиннан түбәнрәк (минус 448 градус Фаренгейт, яки минус 266 градус Цельсий).
Бу абсолют нульдән берничә градуска югарырак (0 Кельвин) - теоретик яктан мөмкин булган иң салкын температура, гәрчә аңа физик яктан беркайчан да барып җитеп булмый, чөнки ул бернинди җылылыкның да бөтенләй булмавын күрсәтә. (Шулай да, MIRI космоста эшләүче иң салкын сурәтләү коралы түгел.)
Температура, нигездә, атомнарның ни дәрәҗәдә тиз хәрәкәт итүен үлчәү чарасы, һәм үзләренең инфракызыл яктылыкларын ачыклаудан тыш, Webb детекторларын үзләренең җылылык тибрәнүләре белән эшләтеп җибәрергә мөмкин. MIRI яктылыкны башка өч коралга караганда түбәнрәк энергия диапазонында ачыклый. Нәтиҗәдә, аның детекторлары җылылык тибрәнүләренә сизгеррәк. Бу теләмәгән сигналларны астрономнар "тавыш" дип атыйлар, һәм алар Webb ачыкларга тырышкан зәгыйфь сигналларны басып ала ала.
Уздырылганнан соң, Webb теннис корты зурлыгындагы күзлек урнаштырачак, ул MIRI һәм башка инструментларны кояш эсселегеннән саклый, аларның пассив рәвештә суынуына мөмкинлек бирә. Уздырылганнан соң якынча 77 көн үткәч, MIRI криокулери инструмент детекторларының температурасын 7 Кельвиннан түбәнрәк төшерү өчен 19 көн кирәк булачак.
"Җирдә әйберләрне шул температурага кадәр суыту чагыштырмача җиңел, еш кына фәнни яки сәнәгать кушымталары өчен", - диде NASAның Көньяк Калифорниядәге Jet Propulsion Laboratory лабораториясендә криокаллер белгече Константин Пенанен. Ул NASA өчен MIRI коралын идарә итә. "Ләкин Җирдәге бу системалар бик зур һәм энергияне нәтиҗәле кулланмый. Космик обсерватория өчен безгә физик яктан компакт, энергияне нәтиҗәле куллана торган суыткыч кирәк, һәм ул бик ышанычлы булырга тиеш, чөнки без аны ремонтлый алмыйбыз. Шуңа күрә без менә шундый кыенлыклар белән очрашабыз. Бу яктан, мин MIRI криокаллерлары, һичшиксез, алгы сафта дип әйтер идем."
Webbның фәнни максатларының берсе - галәмдә барлыкка килгән беренче йолдызларның үзлекләрен өйрәнү. Webbның якын инфракызыл камерасы яки NIRCam коралы бу бик ерак объектларны ачыклый алачак, һәм MIRI галимнәргә бу яктылыкның зәгыйфь чыганаклары галактика эволюциясендә соңрак барлыкка килгән икенче буын йолдызлар түгел, ә беренче буын йолдызлар кластерлары булуын расларга ярдәм итәчәк.
MIRI якын инфракызыл җайланмалардан калынрак булган тузан болытларын карап, йолдызларның туган урыннарын ачыклаячак. Ул шулай ук ​​Җирдә еш очрый торган молекулаларны - мәсәлән, су, углекислый газ һәм метанны, шулай ук ​​силикатлар кебек ташлы минералларның молекулаларын - якындагы йолдызлар тирәсендәге салкын мохиттә, планеталар барлыкка килергә мөмкин булган урыннарда ачыклаячак. Якын инфракызыл җайланмалар бу молекулаларны эссерәк мохиттә пар рәвешендә ачыклауда яхшырак, ә MIRI аларны боз рәвешендә күрә ала.
"АКШ һәм Европа тәҗрибәсен берләштереп, без MIRIны Вебб көче буларак эшләдек, бу дөньяның төрле почмакларыннан астрономнарга йолдызлар, планеталар һәм галактикалар ничек барлыкка килүе һәм эволюцияләнүе турындагы мөһим сорауларга җавап бирергә мөмкинлек бирәчәк", - диде Джиллиан Райт, MIRI фәнни төркеменең җитәкчесе һәм Бөекбритания Астрономия Технологияләре Үзәгенең (UK ATC) Европадагы төп тикшерүчесе.
MIRI криокулеры гелий газын куллана - якынча тугыз партия шарын тутырырлык - җайланманың детекторларыннан җылылыкны алып китү өчен. Ике электр компрессоры гелийны детектор урнашкан урынга кадәр сузылган трубка аша сикертә. Труба шулай ук ​​детекторга беркетелгән металл блок аша үтә; суытылган гелий блоктан артык җылылыкны үзенә ала, детекторның эш температурасын 7 Кельвиннан түбән тота. Аннары җылытылган (ләкин барыбер салкын) газ компрессорга кире кайта, анда артык җылылыкны чыгара, һәм цикл яңадан башлана. Нигездә, система көнкүреш суыткычларында һәм кондиционерларында кулланыла торган системага охшаш.
Гелий ташучы торбалар алтын белән капланган дат басмас корычтан ясалган һәм диаметры 2,5 мм дан кимрәк. Ул космик кораб шина зонасында урнашкан компрессордан обсерваториянең умарта сыман төп көзгесе артында урнашкан оптик телескоп элементындагы MIRI детекторына кадәр якынча 10 метр озынлыкта сузыла. Ачылырлык манара җыелмасы яки DTA дип аталган җиһазлар ике зонаны тоташтыра. Очышка төргәкләнгәндә, DTA, поршень кебек, кысыла, обсерваторияне ракета өстендәге саклагычка урнаштырырга ярдәм итә. Космоска чыккач, манара бүлмә температурасындагы космик кораб шинасын салкынрак оптик телескоп коралларыннан аерыр һәм кояштан саклаучы колодка һәм телескопка тулысынча ачылырга мөмкинлек бирер өчен сузылачак.
Бу анимация Джеймс Уэбб космик телескопын урнаштыруның очырылганнан соң сәгатьләр һәм көннәр үткәч идеаль башкарылуын күрсәтә. Үзәк урнаштырыла торган манара җыелмасын киңәйтү MIRI-ның ике өлеше арасындагы араны арттырачак. Алар суытылган гелий белән спираль трубкалар ярдәмендә тоташтырылган.
Ләкин сузылу процессы гелий трубкасын киңәйтелә торган манара җыелмасы белән сузарга кирәк. Шуңа күрә трубка пружина кебек чырмала, шуңа күрә MIRI инженерлары трубканың бу өлешенә "Синки" кушаматын биргәннәр.
"Обсерваториянең берничә өлкәсен үз эченә алган система өстендә эшләүдә кайбер кыенлыклар бар", - диде JPL MIRI программасы менеджеры Аналин Шнайдер. "Бу төрле төбәкләрне төрле оешмалар яки үзәкләр, шул исәптән Нортроп Грумман һәм АКШ НАСАсының Годдард космик очыш үзәге җитәкли, без һәркем белән сөйләшергә тиеш. Телескопта моны эшләргә тиешле башка җиһазлар юк, шуңа күрә бу MIRI өчен генә хас булган кыенлык. Бу, һичшиксез, MIRI криокулерлары юлы өчен озын чират булды, һәм без аны космоста күрергә әзер."
Джеймс Уэбб космик телескопы 2021 елда дөньядагы иң алдынгы космик фәннәр обсерваториясе буларак эшли башлаячак. Уэбб безнең Кояш системасының серләрен ачачак, башка йолдызлар тирәсендәге ерак дөньяларга күз салачак һәм безнең галәмнең һәм безнең урынның серле структураларын һәм килеп чыгышын өйрәнәчәк. Уэбб - NASA һәм аның партнерлары ESA (Европа космик агентлыгы) һәм Канада космик агентлыгы җитәкчелегендәге халыкара инициатива.
MIRI NASA һәм ESA (Европа Космик Агентлыгы) арасындагы 50-50 партнерлыгы аша эшләнгән. JPL АКШның MIRI өчен тырышлыгын җитәкли, ә Европа астрономия институтларының күпмилләтле консорциумы ESAга өлеш кертә. Аризона Университетыннан Джордж Рике - MIRIның АКШ фән командасы җитәкчесе. Джиллиан Райт - MIRIның Европа фәнни командасы җитәкчесе.
Бөекбританиянең ATC хезмәткәре Алистер Гласс - MIRI кораллары буенча галим, ә Майкл Ресслер - JPL компаниясендә АКШ проекты буенча галим. Бөекбританиянең ATC хезмәткәре Ласло Тамас Европа Берлеге өчен җаваплы. MIRI криосутерын эшләү JPL тарафыннан NASAның Мэриленд штатының Гринбелт шәһәрендәге Годдард космик очыш үзәге һәм Калифорния штатының Редондо-Бич шәһәрендәге Нортроп Грумман белән берлектә алып барылды һәм идарә ителде.