ઇજનેરો યુકેથી પ્રસ્થાન કર્યા પછી નાસાના ગોડાર્ડ સ્પેસ ફ્લાઇટ સેન્ટર ખાતે જેમ્સ વેબ સ્પેસ ટેલિસ્કોપના મિડ-ઇન્ફ્રારેડ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટની "સ્વીકૃતિ" કરે છે.
JPL ફ્લાઇટ ટેકનિશિયન જોની મેલેન્ડેઝ (જમણે) અને જો મોરાએ MIRI ક્રાયોકુલરને કેલિફોર્નિયાના રેડોન્ડો બીચમાં નોર્થ્રોપ ગ્રુમેનને મોકલતા પહેલા તેનું નિરીક્ષણ કર્યું. ત્યાં, કૂલર વેબ ટેલિસ્કોપના શરીર સાથે જોડાયેલ છે.
MIRI સાધનનો આ ભાગ, યુકેના રધરફર્ડમાં એપલટન લેબોરેટરીમાં જોવા મળે છે, જેમાં ઇન્ફ્રારેડ ડિટેક્ટર છે. ક્રાયોકુલર ડિટેક્ટરથી દૂર સ્થિત છે કારણ કે તે ઊંચા તાપમાને કામ કરે છે. ઠંડા હિલિયમ વહન કરતી નળી બે વિભાગોને જોડે છે.
MIRI (ડાબે) રેડોન્ડો બીચમાં નોર્થ્રોપ ગ્રુમેન ખાતે બેલેન્સ બીમ પર બેસે છે કારણ કે એન્જિનિયરો તેને ઈન્ટીગ્રેટેડ સાયન્ટિફિક ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ મોડ્યુલ (ISIM) સાથે જોડવા માટે ઓવરહેડ ક્રેનનો ઉપયોગ કરવાની તૈયારી કરે છે. ISIM એ વેબનું મુખ્ય છે, ચાર વિજ્ઞાન સાધનો જે ટેલિસ્કોપ ધરાવે છે.
MIRI ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ - વેધશાળા પરના ચાર વિજ્ઞાન સાધનોમાંનું એક - કામ કરી શકે તે પહેલાં, તેને લગભગ સૌથી ઠંડા તાપમાને ઠંડુ કરવું જરૂરી છે જે બાબત સુધી પહોંચી શકે છે.
NASA નું જેમ્સ વેબ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ, 24 ડિસેમ્બરે લોન્ચ થવાનું છે, તે ઇતિહાસની સૌથી મોટી અવકાશ વેધશાળા છે, અને તેની પાસે એટલું જ મુશ્કેલ કાર્ય છે: બ્રહ્માંડના દૂરના ખૂણેથી ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ એકત્રિત કરવો, વૈજ્ઞાનિકોને બ્રહ્માંડની રચના અને ઉત્પત્તિની તપાસ કરવાની મંજૂરી આપે છે .આપણું બ્રહ્માંડ અને તેમાં આપણું સ્થાન.
ઘણા કોસ્મિક પદાર્થો — જેમાં તારાઓ અને ગ્રહો અને ગેસ અને ધૂળનો સમાવેશ થાય છે જેમાંથી તેઓ બને છે — ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે, જેને ક્યારેક થર્મલ રેડિયેશન કહેવામાં આવે છે. પરંતુ તે જ રીતે ટોસ્ટર્સ, માનવીઓ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા અન્ય ગરમ પદાર્થો પણ છે. તેનો અર્થ એ છે કે વેબના ચાર ઇન્ફ્રારેડ સાધનો તેમના પોતાના ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશને શોધી શકે છે. આ ઉત્સર્જનને ઘટાડવા માટે, ખૂબ જ 3-4 અથવા 8 મિનિટમાં ઠંડુ હોવું આવશ્યક છે. ડીગ્રી ફેરનહીટ (માઈનસ 233 ડીગ્રી સેલ્સિયસ).પરંતુ યોગ્ય રીતે કામ કરવા માટે, મિડ-ઈન્ફ્રારેડ ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ અથવા એમઆઈઆરઆઈની અંદરના ડીટેક્ટર્સ ઠંડા થવા જોઈએ: 7 કેલ્વિનથી નીચે (માઈનસ 448 ડીગ્રી ફેરનહીટ અથવા માઈનસ 266 ડીગ્રી સેલ્સિયસ).
તે નિરપેક્ષ શૂન્ય (0 કેલ્વિન) થી માત્ર થોડીક ડિગ્રી ઉપર છે - સૈદ્ધાંતિક રીતે શક્ય સૌથી ઠંડું તાપમાન, જો કે તે ક્યારેય ભૌતિક રીતે પહોંચી શકતું નથી કારણ કે તે કોઈપણ ગરમીની સંપૂર્ણ ગેરહાજરીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. (જો કે, MIRI એ અવકાશમાં કાર્યરત સૌથી ઠંડુ ઇમેજિંગ સાધન નથી.)
તાપમાન એ અનિવાર્યપણે અણુઓ કેટલી ઝડપથી આગળ વધી રહ્યા છે તેનું માપ છે, અને તેમના પોતાના ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશને શોધવા ઉપરાંત, વેબ ડિટેક્ટરને તેમના પોતાના થર્મલ સ્પંદનો દ્વારા ટ્રિગર કરી શકાય છે. MIRI અન્ય ત્રણ સાધનો કરતાં ઓછી ઉર્જા રેન્જમાં પ્રકાશને શોધે છે. પરિણામે, તેના ડિટેક્ટર થર્મલ સ્પંદનો પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે. આ અનિચ્છનીય સંકેતો પર તેઓ શું સંકેત આપી શકે છે. als Webb શોધવાનો પ્રયાસ કરી રહી છે.
લોન્ચ કર્યા પછી, વેબ ટેનિસ-કોર્ટ-કદના વિઝરને તૈનાત કરશે જે MIRI અને અન્ય સાધનોને સૂર્યની ગરમીથી રક્ષણ આપે છે, જે તેમને નિષ્ક્રિય રીતે ઠંડુ થવા દે છે. લોન્ચ થયાના લગભગ 77 દિવસથી શરૂ કરીને, MIRI ના ક્રાયોકૂલરને ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટના ડિટેક્ટર્સનું તાપમાન 7 કેલ્વિનથી નીચે ઘટાડવામાં 19 દિવસનો સમય લાગશે.
સધર્ન કેલિફોર્નિયામાં નાસાની જેટ પ્રોપલ્શન લેબોરેટરીના ક્રાયોકુલર નિષ્ણાત કોન્સ્ટેન્ટિન પેનાનેને જણાવ્યું હતું કે, "પૃથ્વી પરના તાપમાન સુધી વસ્તુઓને ઠંડું કરવું પ્રમાણમાં સરળ છે, ઘણી વખત વૈજ્ઞાનિક અથવા ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે.", જે NASA માટે MIRI ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટનું સંચાલન કરે છે.” પરંતુ તે પૃથ્વી-આધારિત સિસ્ટમો ખૂબ જ વિશાળ અને ઊર્જા બિનકાર્યક્ષમ છે.સ્પેસ ઓબ્ઝર્વેટરી માટે, અમને એક કુલરની જરૂર છે જે ભૌતિક રીતે કોમ્પેક્ટ હોય, ઊર્જા કાર્યક્ષમ હોય, અને તે અત્યંત વિશ્વસનીય હોવું જોઈએ કારણ કે આપણે બહાર જઈને તેને ઠીક કરી શકતા નથી.તેથી આ પડકારો છે જેનો આપણે સામનો કરીએ છીએ., તે સંદર્ભમાં, હું કહીશ કે MIRI ક્રાયોકૂલર્સ ચોક્કસપણે મોખરે છે.
વેબના વૈજ્ઞાનિક ધ્યેયોમાંથી એક બ્રહ્માંડમાં બનેલા પ્રથમ તારાઓના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવાનો છે. વેબના નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ કૅમેરા અથવા NIRCam સાધન આ અત્યંત દૂરના પદાર્થોને શોધી શકશે, અને MIRI વૈજ્ઞાનિકોને એ વાતની પુષ્ટિ કરવામાં મદદ કરશે કે પ્રકાશના આ અસ્પષ્ટ સ્ત્રોતો પ્રથમ પેઢીના તારાઓના ક્લસ્ટરો છે, જે બાદમાં ઇ-ગેલ્યુશન સ્વરૂપે બનેલા તારાઓનું સ્વરૂપ છે.
નજીકના ઇન્ફ્રારેડ સાધનો કરતાં વધુ જાડા ધૂળના વાદળોને જોઈને, MIRI તારાઓના જન્મસ્થળોને જાહેર કરશે. તે પૃથ્વી પર સામાન્ય રીતે જોવા મળતા પરમાણુઓને પણ શોધી કાઢશે - જેમ કે પાણી, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને મિથેન, તેમજ સિલિકેટ જેવા ખડકાળ ખનિજોના પરમાણુઓ - નજીકના તારાઓની આસપાસના ઠંડા વાતાવરણમાં, જ્યાં આ મોલેક્યૂલ્સની રચના કરવામાં આવી શકે છે, જ્યાં તે વધુ સારી રીતે શોધી શકે છે. ગરમ વાતાવરણમાં વરાળ, જ્યારે MIRI તેમને બરફ તરીકે જોઈ શકે છે.
"યુએસ અને યુરોપીયન કુશળતાને સંયોજિત કરીને, અમે MIRI ને વેબની શક્તિ તરીકે વિકસાવ્યું છે, જે વિશ્વભરના ખગોળશાસ્ત્રીઓને તારાઓ, ગ્રહો અને આકાશગંગાઓ કેવી રીતે રચાય છે અને કેવી રીતે વિકસિત થાય છે તે વિશેના મોટા પ્રશ્નોના જવાબ આપવા સક્ષમ બનાવશે," એમઆઈઆરઆઈ વિજ્ઞાન ટીમના સહ-લીડ અને AKUKટીસી સેન્ટર (UKUTC સેન્ટર)ના એસ્ટ્રોમેન્ટ માટે યુરોપિયન પ્રિન્સિપલ ઈન્વેસ્ટિગેટર ગિલિયન રાઈટે જણાવ્યું હતું.
MIRI ક્રાયોકુલર હિલીયમ ગેસનો ઉપયોગ કરે છે-લગભગ નવ પક્ષીય ફુગ્ગાઓ ભરવા માટે પૂરતો-ઉષ્માને સાધનના ડિટેક્ટરથી દૂર લઈ જવા માટે. બે ઇલેક્ટ્રિક કોમ્પ્રેસર એક ટ્યુબ દ્વારા હિલીયમને પમ્પ કરે છે જે ડિટેક્ટર સ્થિત છે ત્યાં સુધી વિસ્તરે છે. ટ્યુબ મેટલના બ્લોકમાંથી ચાલે છે જે ડિટેક્ટર સાથે જોડાયેલ છે;ડિટેક્ટરના ઓપરેટિંગ તાપમાનને 7 કેલ્વિનથી નીચે રાખીને ઠંડુ કરેલું હિલીયમ બ્લોકમાંથી વધારાની ગરમીને શોષી લે છે. ગરમ (પરંતુ હજુ પણ ઠંડુ) ગેસ પછી કોમ્પ્રેસરમાં પાછો આવે છે, જ્યાં તે વધારાની ગરમીને બહાર કાઢે છે અને ચક્ર ફરી શરૂ થાય છે. મૂળભૂત રીતે, સિસ્ટમ ઘરગથ્થુ રેફ્રિજરેટર્સ અને એર કન્ડીશનરમાં વપરાતી સિસ્ટમ જેવી જ છે.
હિલીયમ વહન કરતી પાઈપો ગોલ્ડ પ્લેટેડ સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલની બનેલી હોય છે અને તેનો વ્યાસ એક ઈંચ (2.5 મીમી)ના દસમા ભાગથી ઓછો હોય છે. તે સ્પેસક્રાફ્ટ બસ વિસ્તારમાં સ્થિત કોમ્પ્રેસરથી લગભગ 30 ફૂટ (10 મીટર) સુધી વિસ્તરે છે. TA, બે વિસ્તારોને જોડે છે. જ્યારે પ્રક્ષેપણ માટે પેક કરવામાં આવે છે, ત્યારે રોકેટની ટોચ પર સ્ટોવ્ડ ઓબ્ઝર્વેટરીને પ્રોટેક્શનમાં સ્થાપિત કરવામાં મદદ કરવા માટે DTA સંકુચિત થાય છે, પિસ્ટનની જેમ. એકવાર અવકાશમાં, ટાવર રૂમ-ટેમ્પરેચર સ્પેસક્રાફ્ટ બસને ઠંડા ઓપ્ટિકલ ટેલિસ્કોપ સાધનોથી અલગ કરવા માટે વિસ્તરશે અને ટેલિસ્કોપને સૂર્યપ્રકાશથી દૂર કરવાની મંજૂરી આપશે.
આ એનિમેશન જેમ્સ વેબ સ્પેસ ટેલિસ્કોપની જમાવટના કલાકો અને લોન્ચ પછીના દિવસોના આદર્શ અમલને દર્શાવે છે. કેન્દ્રીય જમાવટ કરી શકાય તેવા ટાવર એસેમ્બલીનું વિસ્તરણ MIRI ના બે ભાગો વચ્ચેનું અંતર વધારશે. તેઓ કૂલ્ડ હિલીયમ સાથે હેલિકલ ટ્યુબ દ્વારા જોડાયેલા છે.
પરંતુ વિસ્તરણીય ટાવર એસેમ્બલી સાથે હિલીયમ ટ્યુબને લંબાવવાની પ્રક્રિયામાં વિસ્તરણની જરૂર પડે છે. તેથી ટ્યુબ કોઇલ સ્પ્રિંગ જેવી હોય છે, તેથી જ MIRI એન્જિનિયરોએ ટ્યુબના આ ભાગને "સ્લિંકી" તરીકે ઉપનામ આપ્યું છે.
જેપીએલ એમઆઈઆરઆઈ પ્રોગ્રામ મેનેજર એનાલિન સ્નેઈડરે જણાવ્યું હતું કે, "વેધશાળાના બહુવિધ પ્રદેશોમાં ફેલાયેલી સિસ્ટમ પર કામ કરવામાં કેટલાક પડકારો છે."“આ વિવિધ પ્રદેશોનું નેતૃત્વ વિવિધ સંસ્થાઓ અથવા કેન્દ્રો દ્વારા કરવામાં આવે છે, જેમાં નોર્થ્રોપ ગ્રુમેન અને યુએસ નાસાના ગોડાર્ડ સ્પેસ ફ્લાઇટ સેન્ટરનો સમાવેશ થાય છે, આપણે દરેક સાથે વાત કરવી પડશે.ટેલિસ્કોપ પર અન્ય કોઈ હાર્ડવેર નથી કે જેને તે કરવાની જરૂર છે, તેથી તે MIRI માટે અનન્ય પડકાર છે.તે ચોક્કસપણે MIRI ક્રાયોકુલર્સ રોડ માટે લાંબી લાઇન છે, અને અમે તેને અવકાશમાં જોવા માટે તૈયાર છીએ."
જેમ્સ વેબ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ 2021 માં વિશ્વની પ્રીમિયર સ્પેસ સાયન્સ ઓબ્ઝર્વેટરી તરીકે લોન્ચ થશે. વેબ આપણા સૌરમંડળના રહસ્યોને ઉઘાડી પાડશે, અન્ય તારાઓની આસપાસના દૂરના વિશ્વોને જોશે અને આપણા બ્રહ્માંડની રહસ્યમય રચનાઓ અને ઉત્પત્તિનું અન્વેષણ કરશે. Webb એ NASA અને તેની Agcean Agcean Agency NASA અને તેની ભાગીદારી Spad દ્વારા સંચાલિત આંતરરાષ્ટ્રીય પહેલ છે.
MIRI ને NASA અને ESA (યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સી) વચ્ચે 50-50 ભાગીદારી દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. JPL એ MIRI માટે યુએસ પ્રયાસનું નેતૃત્વ કરે છે, અને યુરોપીયન ખગોળશાસ્ત્રીય સંસ્થાઓનું બહુરાષ્ટ્રીય સંઘ ESA માં યોગદાન આપે છે. યુનિવર્સિટી ઓફ એરિઝોનાના જ્યોર્જ રીકે MIRI ના યુએસ વિજ્ઞાન ટીમના વડા છે. WRIG ના યુરોપિયન વિજ્ઞાન ટીમના વડા છે.
ATC, UKના એલિસ્ટર ગ્લાસે MIRI ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ સાયન્ટિસ્ટ છે અને માઇકલ રેસલર JPLમાં યુએસ પ્રોજેક્ટ સાયન્ટિસ્ટ છે. UK ATCના લાસ્ઝલો ટામસ યુરોપિયન યુનિયનના હવાલામાં છે. MIRI ક્રાયોકુલરના વિકાસનું નેતૃત્વ અને સંચાલન JPL દ્વારા નાસાના ગોડાર્ડ સ્પેસ, મેરીફોન સ્પેસ, મેરીફોન ફ્લાઇટ, મેરી ફ્લાઇટ સેન્ટરમાં નાસાના સહયોગથી કરવામાં આવ્યું હતું. .