Yngenieurs fiere in "akseptaasje" fan 'e James Webb Space Telescope's mid-infrared ynstrumint by NASA's Goddard Space Flight Center nei it fertrek út it Feriene Keninkryk.
JPL-flechttechnici Johnny Melendez (rjochts) en Joe Mora ynspektearje de MIRI-kryokoeler foardat se it ferstjoere nei Northrop Grumman yn Redondo Beach, Kalifornje. Dêr is de koeler oan it lichem fan 'e Webb-teleskoop fêstmakke.
Dit diel fan it MIRI ynstrumint, sjoen by Appleton Laboratory yn Rutherford, UK, befettet ynfraread detectors.The cryocooler leit fuort fan de detektor omdat it wurket op in hegere temperatuer.A buis carrying kâld helium ferbynt de twa seksjes.
MIRI (links) sit op in lykwichtbalke by Northrop Grumman yn Redondo Beach as yngenieurs har tariede op it brûken fan in overheadkraan om it oan de Integrated Scientific Instrument Module (ISIM) te befestigjen. De ISIM is de kearn fan Webb, de fjouwer wittenskiplike ynstruminten dy't de teleskoop herbergje.
Foardat it MIRI-ynstrumint - ien fan 'e fjouwer wittenskiplike ynstruminten op' e observatorium - kin operearje, moat it wurde koele oant hast de kâldste temperatuer dy't matearje kin berikke.
NASA's James Webb Space Telescope, pland om op 24 desimber te lansearjen, is it grutste romteobservatoarium yn 'e skiednis, en it hat in like dreech taak: it sammeljen fan ynfraread ljocht út fiere hoeken fan it universum, wêrtroch wittenskippers de struktuer en oarsprong fan it universum kinne ûndersiikje. Us universum en ús plak dêryn.
In protte kosmyske objekten - ynklusyf stjerren en planeten, en it gas en stof dêr't se út foarmje - emit ynfraread ljocht, soms neamd termyske strieling. Mar sa binne de measte oare waarme objekten, lykas broodroosters, minsken, en elektroanika. Dat betsjut Webb syn fjouwer ynfraread ynstruminten kinne detect harren eigen ynfraread ljocht. (minus 233 graden Celsius). Mar om goed te funksjonearjen, moatte de detektors binnen it mid-infraread ynstrumint, of MIRI, kâlder wurde: ûnder 7 Kelvin (minus 448 graden Fahrenheit, of minus 266 graden Celsius).
Dat is mar in pear graden boppe absolute nul (0 Kelvin) - de kâldste teoretysk mooglik temperatuer, hoewol it noait fysyk te berikken is, om't it de folsleine ôfwêzigens fan elke waarmte fertsjintwurdiget. (MIRI is lykwols net it kâldste byldynstrumint dat yn 'e romte wurket.)
Temperatuer is yn wêzen in mjitte fan hoe fluch atomen bewege, en neist it opspoaren fan harren eigen ynfraread ljocht, Webb detectors kinne wurde triggered troch harren eigen termyske trillingen. MIRI detektearret ljocht yn in leger enerzjy berik as de oare trije ynstruminten. detect.
Nei de lansearring sil Webb in vizier fan in tennisbaan ynsette dy't MIRI en oare ynstruminten beskermet fan 'e waarmte fan' e sinne, wêrtroch't se passyf kinne koelje. Begjinnend oer 77 dagen nei lansearring sil de kryokoeler fan MIRI 19 dagen nimme om de temperatuer fan 'e detektors fan it ynstrumint te ferminderjen nei ûnder 7 Kelvin.
"It is relatyf maklik om dingen ôf te koelen oant dy temperatuer op ierde, faak foar wittenskiplike of yndustriële tapassingen," sei Konstantin Penanen, in kryokoeler-ekspert by NASA's Jet Propulsion Laboratory yn Súd-Kalifornje., dy't it MIRI-ynstrumint foar NASA beheart." Mar dy systemen op ierde binne tige bulk en enerzjy-yneffisjint.Foar in romteobservatoarium hawwe wy in koeler nedich dy't fysyk kompakt is, enerzjysunich, en it moat heul betrouber wêze, om't wy net kinne útgean en it reparearje.Dat dit binne de útdagings dy't wy tsjinkomme., yn dat ferbân soe ik sizze dat MIRI-kryokoelers perfoarst op 'e foargrûn binne.
Ien fan Webb syn wittenskiplike doelen is om te bestudearjen de eigenskippen fan de earste stjerren dy't foarme yn it hielal. Webb syn near-ynfraread kamera of NIRCam ynstrumint sil by steat wêze om te detect dizze ekstreem fiere foarwerpen, en MIRI sil helpe wittenskippers befêstigje dat dizze swakke boarnen fan ljocht binne klusters fan earste-generaasje stjerren, yn stee fan twadde-generaasje in galaxy stjerren dy't letter involúsje.
Troch te sjen nei stofwolken dy't dikker binne as near-ynfraread ynstruminten, sil MIRI de berteplakken fan stjerren ûntdekke. It sil ek molekulen ûntdekke dy't gewoanlik op ierde fûn wurde - lykas wetter, koaldiokside en metaan, lykas molekulen fan rotsige mineralen lykas silikaten - yn 'e koele omjouwings om tichtby stjerren hinne, wêr't planeten better kinne foarmje yn' e omjouwing fan 'e ierde. , wylst MIRI se as iis sjen kin.
"Troch it kombinearjen fan Amerikaanske en Jeropeeske ekspertize hawwe wy MIRI ûntwikkele as de krêft fan Webb, dy't astronomen fan oer de hiele wrâld ynskeakelje sil om grutte fragen te beantwurdzjen oer hoe't stjerren, planeten en galaxies foarmje en evoluearje," sei Gillian Wright, Co-lead fan it MIRI-wittenskipteam en Europeesk haadûndersiker foar it ynstrumint by it UK Astronomical Technology Center (UK ATC).
De MIRI cryocooler brûkt helium gas-genôch te foljen sa'n njoggen partij ballonnen-te fieren waarmte fuort út it ynstrumint syn detectors.Twa elektryske compressors pomp helium troch in buis dy't útwreidet nei wêr't de detector leit. De buis rint troch in blok fan metaal dat is ek ferbûn oan de detektor;de ôfkuolle helium absorbearret oerstallige waarmte út it blok, hâlden de detector syn wurktemperatuer ûnder 7 Kelvin.The ferwaarme (mar noch kâld) gas dan werom nei de compressor, dêr't it ferdriuwt de oerstallige waarmte, en de syklus begjint wer. Yn prinsipe, it systeem is fergelykber mei dat brûkt wurdt yn húshâldlike kuolkasten en air conditioners.
De buizen dy't helium drage binne makke fan fergulde roestfrij stiel en binne minder as in tsiende fan in inch (2,5 mm) yn diameter.It rint sawat 30 fuotten (10 meter) út fan 'e kompressor dy't yn' e romtesondebusgebiet leit nei de MIRI-detektor yn it optyske teleskoopelemint dat efter de honeycomb fan 'e observatorium leit, primêr spegel, of twa ynsetbere gebieten neamd. lansearring, de DTA wurdt komprimearre, in bytsje as in piston, te helpen ynstallearjen de stowed observatorium yn"e beskerming boppe op"e raket. Ien kear yn romte, de toer sil útwreidzje te skieden de keamer-temperatuer spacecraft bus fan"e koeler optyske teleskoop ynstruminten en tastean de sinneskerm en teleskoop te folslein ynsette.
Dizze animaasje toant de ideale útfiering fan 'e James Webb Space Telescope ynset oeren en dagen nei lansearring.De útwreiding fan' e sintrale ynsetbere toer-assemblage sil de ôfstân tusken de twa dielen fan 'e MIRI fergrutsje. Se wurde ferbûn troch spiraalfoarmige buizen mei kuolle helium.
Mar it elongaasjeproses fereasket dat de heliumbuis útwreide wurde mei de útwreide toer-assemblage. Sa spilet de buis as in maitiid, wêrtroch't MIRI-yngenieurs dit diel fan 'e buis "Slinky" neamden.
"D'r binne wat útdagings by it wurkjen oan in systeem dat meardere regio's fan it observatoarium omspant," sei Analyn Schneider, JPL MIRI programma manager."Dizze ferskate regio's wurde laat troch ferskate organisaasjes as sintra, ynklusyf Northrop Grumman en it Goddard Space Flight Center fan 'e Amerikaanske NASA, wy moatte mei elkenien prate.D'r is gjin oare hardware op 'e teleskoop dy't dat moat dwaan, dus it is in útdaging unyk foar MIRI.It is perfoarst in lange rige west foar MIRI cryocoolers road, en wy binne ree om it yn 'e romte te sjen.
De James Webb Space Telescope sil lansearje yn 2021 as de wrâld syn foaroansteande romtewittenskip observatorium. Webb sil unravel de mystearjes fan ús sinnestelsel, sjogge nei fiere wrâlden om oare stjerren, en ferkenne de mysterieuze struktueren en oarsprong fan ús hielal en ús plak. Webb is in ynternasjonaal inisjatyf ûnder lieding fan NASA en har partners ESA (European Space Agency) en de Canadian Space Agency.
MIRI waard ûntwikkele troch in 50-50 partnerskip tusken NASA en ESA (European Space Agency).JPL liedt de Amerikaanske ynspanning foar MIRI, en in multynasjonaal konsortium fan Europeeske astronomyske ynstituten draacht by oan ESA.George Rieke fan 'e Universiteit fan Arizona is MIRI's Amerikaanske wittenskipsteamlieder.Gillian Wright is it haad fan it Europeeske team fan MIcientific.
Alistair Glasse fan ATC, UK is MIRI Instrument Scientist en Michael Ressler is US Project Scientist by JPL.Laszlo Tamas fan de UK ATC rint de Europeeske Uny.De ûntwikkeling fan de MIRI cryocooler waard laat en beheard troch JPL yn gearwurking mei NASA's Goddard Space Flight Center yn Greenbelt, Maryland, en Northrop Grumman, Kalifornje yn Redondo Beach, Kalifornje.