Ingeniariek James Webb Espazio Teleskopioaren erdiko infragorrien tresnaren "onarpena" egiten dute NASAko Goddard Space Flight Center-en, Erresuma Batutik irten ostean.
Johnny Melendez (eskuinean) eta Joe Mora JPLko hegaldi-teknikariek MIRI kriohozgailua ikuskatzen dute Redondo Beach-eko (Kalifornia) Northrop Grummanera bidali aurretik. Bertan, hozkailua Webb teleskopioaren gorputzean dago lotuta.
MIRI tresnaren zati honek, Rutherfordeko (Erresuma Batua) Appleton laborategian ikusitakoa, infragorri detektagailuak ditu. Kriohozgailua detektagailutik urrun dago, tenperatura altuagoan funtzionatzen duelako. Helio hotza daraman hodi batek lotzen ditu bi atalak.
MIRI (ezkerrean) Redondo Beach-ko Northrop Grumman-en oreka-habe batean eserita dago, ingeniariak goi-garabia bat erabiltzeko prestatzen ari diren Integrated Scientific Instrument Module (ISIM) lotzeko. ISIM da Webb-en muina, teleskopioa biltzen duten lau zientzia-tresnak.
MIRI tresnak —behatokiko lau tresn zientifikoetako bat— funtzionatu baino lehen, hoztu egin behar da materia irits daitekeen tenperaturarik hotzenera arte.
NASAko James Webb Space Telescope, abenduaren 24an abian jartzekoa dena, historiako behatoki espazial handiena da, eta lan ikaragarria du berdin: argi infragorria unibertsoaren urruneko ertzetatik biltzea, zientzialariei unibertsoaren egitura eta jatorria aztertzea ahalbidetzea .Gure unibertsoa eta gure lekua.
Objektu kosmiko askok —izar eta planetak, eta sortzen diren gasak eta hautsak barne— argi infragorria igortzen dute, batzuetan erradiazio termikoa deitzen zaiona. Baina beste objektu bero gehienak ere bai, hala nola txigorgailuak, gizakiak eta elektronika. Horrek esan nahi du Webb-en lau infragorri tresnek beren argi infragorria detektatu dezaketela. Isurpen horiek murrizteko, tresnak oso hotza izan behar du 33 gradu Celsius).Baina behar bezala funtzionatzeko, infragorri erdiko tresna edo MIRI barruko detektagailuek hotzagoak egin behar dituzte: 7 Kelvin-tik behera (448 gradu Fahrenheit edo 266 gradu Celsius gutxiago).
Zero absolututik (0 Kelvin) gradu batzuk baino ez dira; teorikoki posible den tenperaturarik hotzena, nahiz eta fisikoki ez den inoiz lortzen, berorik ez dagoela adierazten duelako. (Hala ere, MIRI ez da espazioan funtzionatzen duen irudi-tresna hotzena).
Tenperatura, funtsean, atomoak zenbaterainoko abiadura duten higitzen diren neurtzen du, eta, beren argi infragorria detektatzeaz gain, Webb detektagailuak beren bibrazio termikoen bidez abiarazi daitezke. MIRI-k argia beste hiru tresnek baino energia tarte baxuagoan hautematen du. Ondorioz, bere detektagailuak sentikoragoak dira bibrazio termikoekiko.
Abian jarri ondoren, Webb-ek MIRI eta beste tresna batzuk eguzkiaren berotik babesten dituen tenis-pistaren tamainako bisera bat zabalduko du, modu pasiboan hozteko aukera emanez. Abian jarri eta 77 egun inguru hasita, MIRIren kriohozgailuak 19 egun beharko ditu tresnaren detektagailuen tenperatura 7 Kelvin baino gutxiagora murrizteko.
"Erlatiboki erraza da gauzak Lurrean tenperatura horretara hoztea, askotan aplikazio zientifiko edo industrialetarako", esan du Konstantin Penanenek, NASAko Jet Propulsion Laboratoryko hegoaldeko Kaliforniako kriohozgailu adituak., NASArentzat MIRI tresna kudeatzen duena. "Baina Lurrean oinarritutako sistema horiek oso handiak dira eta energia-eraginkortasunik gabekoak dira.Espazio-behatoki baterako, fisikoki trinkoa den hozkailu bat behar dugu, energetikoki eraginkorra, eta oso fidagarria izan behar du, ezin dugulako atera eta konpondu.Beraz, hauek dira aurrean ditugun erronkak., zentzu horretan, esango nuke MIRI kriohozgailuak behin betiko puntan daudela».
Webb-en helburu zientifikoetako bat unibertsoan sortu ziren lehen izarren propietateak aztertzea da.Webb-en infragorri hurbileko kamera edo NIRCam tresnak oso urruneko objektu horiek detektatzeko gai izango dira, eta MIRIk zientzialariei lagunduko die argi-iturri ahul horiek lehen belaunaldiko izar multzoak direla, galaxia baten bilakaeran geroago sortu ziren bigarren belaunaldiko izarrak baino.
Infragorri hurbileko tresnak baino lodiagoak diren hauts-hodeiak aztertuz, MIRIk izarren jaioterriak agerian utziko ditu. Gainera, Lurrean aurkitu ohi diren molekulak detektatuko ditu - hala nola ura, karbono dioxidoa eta metanoa, baita mineral harritsuen molekulak, hala nola silikatoak - inguruko izarren inguruko ingurune freskoetan, non planetak sor daitezkeen. izotza bezala.
"AEBetako eta Europako espezializazioa konbinatuz, MIRI Webb-en botere gisa garatu dugu, mundu osoko astronomoei izarrak, planetak eta galaxiak nola eratzen eta eboluzionatzen direnei buruzko galdera handiei erantzuteko aukera emango diena", esan du Gillian Wrightek, MIRI zientzia-taldeko burukide eta tresnaren Europako Ikertzaile Nagusiak Erresuma Batuko Astronomical Technology Center-en (UK ATC).
MIRI kriohozgailuak helio gasa erabiltzen du —bederatzi globo inguru betetzeko nahikoa— tresnaren detektagailuetatik beroa eramateko.Bi konpresore elektriko helioa ponpatzen dute detektagailua dagoen tokiraino hedatzen den hodi baten bidez.Hodiak detektagailuari atxikita dagoen metalezko bloke batean zehar igarotzen du;hoztutako helioak blokearen gehiegizko beroa xurgatzen du, detektagailuaren funtzionamendu-tenperatura 7 Kelvin azpitik mantenduz.Berotutako (baina oraindik hotza) gasa konpresorera itzultzen da gero, eta han soberan dagoen beroa kanporatzen du, eta zikloa berriro hasten da.Oinarrian, sistema etxeko hozkailuetan eta aire egokituetan erabiltzen denaren antzekoa da.
Helioa garraiatzen duten hodiak urrezko altzairu herdoilgaitzez eginak dira eta hazbeteko hamarren bat (2,5 mm) baino gutxiagoko diametroa dute. Espazio-ontziaren autobus eremuan kokatutako konpresoretik 30 oin (10 metro) inguru hedatzen da, behatokiko abaraska primarioa ispilu, Wh deployable Dwerre deritzon teleskopio optikoan dagoen MIRI detektagailuraino. Abian jartzeko, DTA konprimitu egiten da, pistoi baten antzera, gordetako behatokia kohetearen gaineko babesean instalatzen laguntzeko. Behin espazioan, dorrea hedatuko da giro-tenperaturako espazio-ontziaren autobusa teleskopio optikoko tresna freskoagoetatik bereizteko eta eguzkitako pantaila eta teleskopioa guztiz zabaltzeko.
Animazio honek James Webb Espazio Teleskopioaren hedapenaren exekuzio ezin hobea erakusten du abian jarri eta ordu eta egun lehenago. Dorre hedagarri zentraleko multzoaren hedapenak MIRIren bi zatien arteko distantzia handituko du. Helio hoztutako hodi helikoideen bidez konektatuta daude.
Baina luzatze-prozesuak helio-hodia hedatzeko dorre-multzoarekin hedatu behar da. Beraz, hodiak malguki bat bezala harilkatzen du, horregatik MIRI ingeniariek hodiaren zati honi "Slinky" ezizena jarri zioten.
"Erronka batzuk daude behatokiko hainbat eskualde hartzen dituen sistema batean lan egiteak", esan du Analyn Schneider JPL MIRI programaren kudeatzaileak.“Eskualde ezberdin hauek erakunde edo zentro ezberdinek zuzentzen dituzte, Northrop Grumman eta AEBetako NASAko Goddard Space Flight Center barne, denekin hitz egin behar dugu.Teleskopioan ez dago hori egin behar duen beste hardwarerik, beraz, MIRIren erronka bakarra da.Zalantzarik gabe, ilara luzea izan da MIRI cryocoolers errepidearentzat, eta prest gaude espazioan ikusteko».
James Webb Espazio Teleskopioa 2021ean abiaraziko da munduko espazio zientzien behatoki nagusi gisa. Webb-ek gure eguzki-sistemaren misterioak argituko ditu, beste izarren inguruko urrutiko munduetara begiratuko du eta gure unibertsoaren eta gure lekuaren egitura eta jatorri misteriotsuak arakatuko ditu.Webb nazioarteko ekimena da NASAk eta bere kideek ESA (Europako Espazio Agentziak) eta Kanadako Espazio Agentziak zuzendutako.
MIRI NASAren eta ESAren (Europako Espazio Agentzia) arteko 50-50eko lankidetza baten bidez garatu zen.JPLk AEBetako MIRIren ahalegina zuzentzen du, eta Europako astronomia-institutuen partzuergo multinazional batek ESAri laguntzen dio.Arizonako Unibertsitateko George Rieke MIRIren AEBetako zientzia-taldeburua da.Gillian Wright MIRIren Europako talde zientifikoko burua da.
ATC-ko Alistair Glasse, Erresuma Batuko MIRI Instrument Scientist da eta Michael Ressler AEBetako Proiektu Zientzialaria JPL-n. Erresuma Batuko ATC-ko Laszlo Tamas-ek Europar Batasuna zuzentzen du. MIRI kriohozgailuaren garapena JPLk zuzendu eta kudeatu zuen NASAren Goddard Space Flight Center-ekin lankidetzan, Greenbelt-en, Maryland, eta Northrop Grumman, Kaliforniako Redondo Beach.