প্রকৌশলীরা যুক্তরাজ্য থেকে প্রস্থান করার পর NASA-এর গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টারে জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের মধ্য-ইনফ্রারেড যন্ত্রের একটি "গ্রহণযোগ্যতা" পরিচালনা করছেন৷
জেপিএল ফ্লাইট টেকনিশিয়ান জনি মেলেন্ডেজ (ডানে) এবং জো মোরা MIRI ক্রায়োকুলারটি ক্যালিফোর্নিয়ার রেডন্ডো বিচে নর্থরপ গ্রুমম্যানে পাঠানোর আগে পরিদর্শন করছেন৷ সেখানে, কুলারটি ওয়েব টেলিস্কোপের শরীরের সাথে সংযুক্ত রয়েছে৷
যুক্তরাজ্যের রাদারফোর্ডের অ্যাপলটন ল্যাবরেটরিতে দেখা MIRI যন্ত্রের এই অংশটিতে ইনফ্রারেড ডিটেক্টর রয়েছে৷ ক্রায়োকুলারটি ডিটেক্টর থেকে দূরে অবস্থিত কারণ এটি উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে৷ ঠান্ডা হিলিয়াম বহনকারী একটি টিউব দুটি অংশকে সংযুক্ত করে৷
MIRI (বাম) রেডন্ডো বিচের নর্থরপ গ্রুমম্যানে একটি ভারসাম্য রশ্মির উপর বসে আছে যখন ইঞ্জিনিয়াররা এটিকে ইন্টিগ্রেটেড সায়েন্টিফিক ইন্সট্রুমেন্ট মডিউল (ISIM) এর সাথে সংযুক্ত করার জন্য একটি ওভারহেড ক্রেন ব্যবহার করার প্রস্তুতি নিচ্ছেন৷ ISIM হল ওয়েবের মূল, চারটি বিজ্ঞানের যন্ত্র যা টেলিস্কোপটি রাখে৷
MIRI যন্ত্র - মানমন্দিরের চারটি বিজ্ঞানের যন্ত্রের মধ্যে একটি - কাজ করার আগে, এটিকে প্রায় ঠান্ডা তাপমাত্রায় ঠাণ্ডা করতে হবে যেখানে বিষয়টি পৌঁছাতে পারে।
NASA-এর জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ, যা 24 ডিসেম্বর চালু হতে চলেছে, এটি ইতিহাসের বৃহত্তম মহাকাশ মানমন্দির, এবং এটির একটি সমান দুঃসাধ্য কাজ: মহাবিশ্বের দূরবর্তী কোণ থেকে ইনফ্রারেড আলো সংগ্রহ করা, বিজ্ঞানীদের মহাবিশ্বের গঠন এবং উত্স অনুসন্ধান করার অনুমতি দেয়। আমাদের মহাবিশ্ব এবং এতে আমাদের অবস্থান।
অনেক মহাজাগতিক বস্তু — নক্ষত্র এবং গ্রহ সহ, এবং যে গ্যাস এবং ধূলিকণা থেকে তারা তৈরি হয় — ইনফ্রারেড আলো নির্গত করে, যাকে কখনও কখনও তাপীয় বিকিরণও বলা হয়৷ কিন্তু টোস্টার, মানুষ এবং ইলেকট্রনিক্সের মতো বেশিরভাগ অন্যান্য উষ্ণ বস্তুও তাই৷ তার মানে ওয়েবের চারটি ইনফ্রারেড যন্ত্রগুলি তাদের নিজস্ব ইনফ্রারেড আলো সনাক্ত করতে পারে৷ এই নির্গমন কমাতে হলে, খুব কম ঠাণ্ডা হতে হবে, 3-4 বা 8-4-এর মধ্যে। ডিগ্রী ফারেনহাইট (মাইনাস 233 ডিগ্রী সেলসিয়াস)। কিন্তু সঠিকভাবে কাজ করার জন্য, মিড-ইনফ্রারেড ইন্সট্রুমেন্ট বা MIRI-এর ভিতরের ডিটেক্টরগুলিকে অবশ্যই ঠান্ডা হতে হবে: 7 কেলভিনের নিচে (মাইনাস 448 ডিগ্রি ফারেনহাইট, বা মাইনাস 266 ডিগ্রি সেলসিয়াস)।
এটি পরম শূন্য (0 কেলভিন) থেকে মাত্র কয়েক ডিগ্রি উপরে - তাত্ত্বিকভাবে সম্ভাব্য সবচেয়ে ঠান্ডা তাপমাত্রা, যদিও এটি শারীরিকভাবে কখনই অর্জনযোগ্য নয় কারণ এটি কোনও তাপের সম্পূর্ণ অনুপস্থিতিকে প্রতিনিধিত্ব করে।
তাপমাত্রা মূলত পরমাণুর গতির একটি পরিমাপ, এবং তাদের নিজস্ব ইনফ্রারেড আলো শনাক্ত করার পাশাপাশি, ওয়েব ডিটেক্টরগুলি তাদের নিজস্ব তাপীয় কম্পন দ্বারা ট্রিগার করা যেতে পারে৷ MIRI অন্য তিনটি যন্ত্রের তুলনায় কম শক্তি পরিসরে আলো শনাক্ত করে৷ ফলস্বরূপ, এর ডিটেক্টরগুলি তাপীয় কম্পনের প্রতি আরও সংবেদনশীল৷ এইগুলি অবাঞ্ছিত সংকেতগুলিকে "অনাকাঙ্খিত" বলে চিহ্নিত করতে পারে৷ als ওয়েব সনাক্ত করার চেষ্টা করছে।
লঞ্চের পরে, ওয়েব একটি টেনিস-কোর্ট-আকারের ভিজার স্থাপন করবে যা MIRI এবং অন্যান্য যন্ত্রগুলিকে সূর্যের তাপ থেকে রক্ষা করে, তাদের নিষ্ক্রিয়ভাবে শীতল হতে দেয়৷ উৎক্ষেপণের প্রায় 77 দিন পর থেকে, MIRI-এর ক্রায়োকুলারটি যন্ত্রের ডিটেক্টরগুলির তাপমাত্রা 7 কেলভিনের নিচে কমাতে 19 দিন সময় নেবে৷
"পৃথিবীর তাপমাত্রায় জিনিসগুলিকে শীতল করা তুলনামূলকভাবে সহজ, প্রায়শই বৈজ্ঞানিক বা শিল্প প্রয়োগের জন্য," বলেছেন কনস্ট্যান্টিন পেনানেন, দক্ষিণ ক্যালিফোর্নিয়ার নাসার জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরির ক্রায়োকুলার বিশেষজ্ঞ৷, যা NASA-এর জন্য MIRI ইন্সট্রুমেন্ট পরিচালনা করে৷"কিন্তু সেই পৃথিবী-ভিত্তিক সিস্টেমগুলি খুব ভারী এবং শক্তির অদক্ষ৷একটি স্পেস অবজারভেটরির জন্য, আমাদের একটি কুলার দরকার যা শারীরিকভাবে কমপ্যাক্ট, শক্তি দক্ষ এবং এটি অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য হতে হবে কারণ আমরা বাইরে গিয়ে এটি ঠিক করতে পারি না।তাই এই চ্যালেঞ্জগুলো আমরা মুখোমুখি।, এই বিষয়ে, আমি বলব MIRI cryocoolers অবশ্যই সামনের দিকে রয়েছে।"
ওয়েবের বৈজ্ঞানিক লক্ষ্যগুলির মধ্যে একটি হল মহাবিশ্বে গঠিত প্রথম নক্ষত্রের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা৷ ওয়েবের কাছাকাছি-ইনফ্রারেড ক্যামেরা বা NIRCam যন্ত্র এই অত্যন্ত দূরবর্তী বস্তুগুলি সনাক্ত করতে সক্ষম হবে, এবং MIRI বিজ্ঞানীদের নিশ্চিত করতে সাহায্য করবে যে আলোর এই ক্ষীণ উত্সগুলি প্রথম প্রজন্মের নক্ষত্রগুলির ক্লাস্টার, বরং পরবর্তীতে তারার আকারে তৈরি হওয়া দ্বিতীয় প্রজন্মের নক্ষত্রগুলির ক্লাস্টার৷
কাছাকাছি-ইনফ্রারেড যন্ত্রের চেয়ে ঘন ধূলিকণার মেঘ দেখে, MIRI নক্ষত্রের জন্মস্থানগুলিকে প্রকাশ করবে৷ এটি সাধারণত পৃথিবীতে পাওয়া অণুগুলিকেও সনাক্ত করবে - যেমন জল, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং মিথেন, সেইসাথে সিলিকেটের মতো পাথুরে খনিজগুলির অণুগুলি - কাছাকাছি শীতল পরিবেশে কাছাকাছি নক্ষত্রগুলির মধ্যে, যেখানে এই প্ল্যানগুলি তৈরি করতে পারে, যেখানে প্ল্যান তৈরি হতে পারে। গরম পরিবেশে বাষ্প, যখন MIRI তাদের বরফ হিসাবে দেখতে পারে।
"মার্কিন এবং ইউরোপীয় দক্ষতার সমন্বয়ের মাধ্যমে, আমরা MIRI কে Webb-এর শক্তি হিসাবে গড়ে তুলেছি, যা সারা বিশ্বের জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কীভাবে তারা, গ্রহ এবং ছায়াপথগুলি তৈরি এবং বিবর্তিত হয় সে সম্পর্কে বড় প্রশ্নের উত্তর দিতে সক্ষম করবে," বলেছেন Gillian Wright, MIRI বিজ্ঞান দলের সহ-প্রধান এবং Astromno UK টেকনোলজি সেন্টারের ইউরোপীয় প্রিন্সিপাল ইনভেস্টিগেটর।
MIRI cryocooler হিলিয়াম গ্যাস ব্যবহার করে-প্রায় নয়টি পার্টি বেলুন ভর্তি করার জন্য যথেষ্ট-যন্ত্রের ডিটেক্টর থেকে তাপ বহন করার জন্য। দুটি বৈদ্যুতিক কম্প্রেসার একটি টিউবের মাধ্যমে হিলিয়াম পাম্প করে যা ডিটেক্টর যেখানে রয়েছে সেখানে প্রসারিত হয়। টিউবটি ধাতব একটি ব্লকের মধ্য দিয়ে চলে যা ডিটেক্টরের সাথে সংযুক্ত থাকে;ঠাণ্ডা হিলিয়াম ব্লক থেকে অতিরিক্ত তাপ শোষণ করে, ডিটেক্টরের অপারেটিং তাপমাত্রা 7 কেলভিনের নিচে রেখে। উত্তপ্ত (কিন্তু এখনও ঠান্ডা) গ্যাস তারপর কম্প্রেসারে ফিরে আসে, যেখানে এটি অতিরিক্ত তাপ বের করে দেয় এবং চক্রটি আবার শুরু হয়। মৌলিকভাবে, সিস্টেমটি গৃহস্থালীর রেফ্রিজারেটর এবং এয়ার কন্ডিশনে ব্যবহৃত হয়।
হিলিয়াম বহনকারী পাইপগুলি সোনার ধাতুপট্টাবৃত স্টেইনলেস স্টীল দিয়ে তৈরি এবং ব্যাসের এক ইঞ্চি (2.5 মিমি) এর এক-দশমাংশেরও কম। এটি মহাকাশযান বাস এলাকায় অবস্থিত কম্প্রেসার থেকে MIRI ডিটেক্টর পর্যন্ত প্রায় 30 ফুট (10 মিটার) প্রসারিত হয়। TA, দুটি অঞ্চলকে সংযুক্ত করে। যখন উৎক্ষেপণের জন্য প্যাক করা হয়, তখন DTA সংকুচিত হয়, কিছুটা পিস্টনের মতো, রকেটের উপরে সুরক্ষায় স্টোভড অবজারভেটরি ইনস্টল করতে সহায়তা করার জন্য। একবার মহাকাশে, টাওয়ারটি প্রসারিত হবে রুম-টেম্পারেচার স্পেসক্রাফ্ট বাসকে শীতল অপটিক্যাল টেলিস্কোপ যন্ত্র থেকে আলাদা করার জন্য এবং দূরবীনকে সানশাড করার অনুমতি দেবে।
এই অ্যানিমেশনটি জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ স্থাপনের ঘন্টা এবং কয়েক দিন পর উৎক্ষেপণের আদর্শ বাস্তবায়ন দেখায়। কেন্দ্রীয় স্থাপনযোগ্য টাওয়ার সমাবেশের সম্প্রসারণ MIRI-এর দুটি অংশের মধ্যে দূরত্ব বাড়িয়ে তুলবে। তারা শীতল হিলিয়ামের সাথে হেলিকাল টিউব দ্বারা সংযুক্ত।
কিন্তু প্রসারিতকরণ প্রক্রিয়ার জন্য হিলিয়াম টিউবকে প্রসারণযোগ্য টাওয়ার অ্যাসেম্বলির সাথে প্রসারিত করতে হবে। তাই টিউবটি একটি স্প্রিং এর মতো কয়েল, এই কারণেই MIRI প্রকৌশলীরা টিউবের এই অংশটিকে "স্লিঙ্কি" নামে ডাকেন।
"অবজারভেটরির একাধিক অঞ্চলে বিস্তৃত একটি সিস্টেমে কাজ করার ক্ষেত্রে কিছু চ্যালেঞ্জ রয়েছে," বলেছেন অ্যানালিন স্নাইডার, জেপিএল এমআইআরআই প্রোগ্রাম ম্যানেজার।“এই বিভিন্ন অঞ্চলের নেতৃত্বে বিভিন্ন সংস্থা বা কেন্দ্র রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে নর্থরপ গ্রুম্যান এবং মার্কিন নাসার গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টার, আমাদের সবার সাথে কথা বলতে হবে।টেলিস্কোপে অন্য কোন হার্ডওয়্যার নেই যা এটি করতে হবে, তাই এটি MIRI-এর জন্য অনন্য একটি চ্যালেঞ্জ।এটি অবশ্যই MIRI cryocoolers রোডের জন্য একটি দীর্ঘ লাইন ছিল, এবং আমরা এটি মহাকাশে দেখতে প্রস্তুত।"
জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ 2021 সালে বিশ্বের প্রধান স্পেস সায়েন্স অবজারভেটরি হিসাবে চালু হবে৷ ওয়েব আমাদের সৌরজগতের রহস্য উন্মোচন করবে, অন্যান্য নক্ষত্রের চারপাশে দূরবর্তী জগতের দিকে তাকাবে এবং আমাদের মহাবিশ্বের রহস্যময় কাঠামো এবং উত্স এবং আমাদের স্থান অন্বেষণ করবে৷ ওয়েব হল একটি আন্তর্জাতিক উদ্যোগ যার নেতৃত্বে NASA এবং এর অংশীদার Spacean Agcean Agency.
MIRI NASA এবং ESA (ইউরোপিয়ান স্পেস এজেন্সি) এর মধ্যে 50-50 অংশীদারিত্বের মাধ্যমে বিকশিত হয়েছিল৷ JPL MIRI-এর জন্য মার্কিন প্রচেষ্টার নেতৃত্ব দেয়, এবং ইউরোপীয় জ্যোতির্বিদ্যা ইনস্টিটিউটগুলির একটি বহুজাতিক কনসোর্টিয়াম ESA-তে অবদান রাখে৷ অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের জর্জ রাইক হলেন MIRI-এর ইউএস বিজ্ঞান দলের প্রধান৷ WRIG-এর ইউরোপীয় বিজ্ঞান দলের প্রধান৷
ATC, UK-এর অ্যালিস্টার গ্লাস হলেন MIRI ইনস্ট্রুমেন্ট সায়েন্টিস্ট এবং মাইকেল রেসলার হলেন JPL-এর ইউএস প্রজেক্ট সায়েন্টিস্ট৷ UK ATC-এর Laszlo Tamas ইউরোপীয় ইউনিয়ন চালায়৷ MIRI cryocooler-এর বিকাশ JPL দ্বারা NASA-এর গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টারের সহযোগিতায় নেতৃত্বে ও পরিচালনা করা হয়েছিল৷ গ্রিনডো বিচ ফ্লাইট সেন্টার, গ্রিনডোর গ্রীন ল্যান্ড, গ্রিনডোর বীচ এবং গ্রিনডোর মধ্যে