Инженерлер Улуу Британиядан кеткенден кийин НАСАнын Годдард космостук учуу борборунда Джеймс Уэбб космостук телескобунун орто инфракызыл аспапты “кабыл алууну” өткөрүштү.
JPL учуу техниктери Джонни Мелендез (оңдо) жана Джо Мора MIRI криокулерин Калифорния штатындагы Редондо-Бичтеги Нортроп Грумманга жөнөтөр алдында текшеришет. Ал жерде муздаткыч Webb телескобунун корпусуна илинген.
Улуу Британиянын Резерфорд шаарындагы Апплтон лабораториясында көрүлгөн MIRI аспабынын бул бөлүгү инфракызыл детекторлорду камтыйт. Криокулер детектордон алыс жайгашкан, анткени ал жогорку температурада иштейт. Муздак гелий ташыган түтүк эки бөлүмдү бириктирет.
MIRI (солдо) Редондо Бичтеги Нортроп Груммандагы баланс устунунда отурат, инженерлер аны интеграцияланган илимий инструмент модулуна (ISIM) туташтыруу үчүн үстүнкү кранды колдонууга даярданып жатышат. ISIM телескопту жайгаштырган Уэббдин өзөгү, төрт илимий аспап.
Обсерваториядагы төрт илимий прибордун бири болгон MIRI аспабы иштей алардан мурун аны зат жете ала турган эң суук температурага чейин муздатуу керек.
НАСАнын Джеймс Уэбб космостук телескобу, 24-декабрда ишке кириши пландалган, тарыхтагы эң чоң космос обсерваториясы жана анын да ошондой оор милдети бар: ааламдын алыскы бурчтарынан инфракызыл нурларды чогултуу, окумуштууларга ааламдын түзүлүшүн жана келип чыгышын изилдөөгө мүмкүндүк берет. Биздин аалам жана андагы биздин орду.
Көптөгөн космостук объекттер, анын ичинде жылдыздар менен планеталар, алардан пайда болгон газ жана чаң - кээде жылуулук нурлануусу деп аталуучу инфракызыл жарыкты чыгарышат. Бирок тостер, адамдар жана электроника сыяктуу башка жылуу объекттер да ошондой. ал (минус 233 градус Цельсий). Бирок туура иштеши үчүн, орто инфракызыл аспаптын же MIRIнин ичиндеги детекторлор муздашы керек: 7 Кельвинден төмөн (минус 448 градус Фаренгейт, же минус 266 градус).
Бул абсолюттук нөлдөн бир нече градус жогору (0 Кельвин) – теориялык жактан мүмкүн болгон эң суук температура, бирок ал эч качан физикалык жактан жетүүгө мүмкүн эмес, анткени ал жылуулуктун толук жоктугун билдирет. (Бирок MIRI космосто иштеген эң муздак сүрөт тартуучу аспап эмес.)
Температура негизинен атомдор канчалык ылдам кыймылдап жатканын өлчөө болуп саналат жана алардын инфракызыл жарыгын аныктоодон тышкары, Веб детекторлору өздөрүнүн термикалык термелүүлөрү аркылуу иштетилет. MIRI башка үч аспапка караганда энергиянын азыраак диапазонундагы жарыкты аныктайт. Натыйжада, анын детекторлору жылуулук термелүүлөрүнө көбүрөөк сезгич болушат. аныктоо.
Уэбб ишке киргизилгенден кийин MIRI жана башка аспаптарды пассивдүү муздатууга мүмкүндүк берүүчү теннис аянтчасынын өлчөмүндөгү калканчты орнотот. Ишке киргизилгенден кийин болжол менен 77 күндөн баштап MIRI криокулери аспаптын детекторлорунун температурасын 7 Кельвинден төмөн түшүрүү үчүн 19 күн талап кылынат.
НАСАнын Түштүк Калифорниядагы реактивдүү кыймылдаткыч лабораториясынын криокулер эксперти Константин Пенанен: «Жердеги нерселерди мындай температурага чейин муздатуу салыштырмалуу оңой, көбүнчө илимий же өнөр жайлык колдонуу үчүн», - деди., ал NASA үчүн MIRI аспапты башкарат.” Бирок бул Жерге негизделген системалар өтө көлөмдүү жана энергияны үнөмдүү эмес.Космос обсерваториясы үчүн бизге физикалык жактан компакттуу, энергияны үнөмдөөчү муздаткыч керек жана ал абдан ишенимдүү болушу керек, анткени биз аны оңдоп чыга албайбыз.Демек, бул биздин алдыбызда турган кыйынчылыктар., ушуга байланыштуу мен MIRI криокулерлери сөзсүз алдыңкы орунда деп айтаар элем.
Уэббдин илимий максаттарынын бири – ааламда пайда болгон биринчи жылдыздардын касиеттерин изилдөө. Веббдин жакын инфракызыл камерасы же NIRCam аспабы бул өтө алыскы объекттерди аныктай алат жана MIRI илимпоздорго бул алсыз жарык булактары экинчи муундагы жылдыздардын эмес, биринчи муундагы жылдыздардын кластерлери экенин тастыктоого жардам берет.
Жакынкы инфракызыл аспаптарга караганда калың чаң булуттарын карап, MIRI жылдыздардын туулган жерлерин ачып берет. Ал ошондой эле Жерде кеңири таралган суу, көмүр кычкыл газы жана метан сыяктуу молекулаларды, ошондой эле силикаттар сыяктуу таштак минералдардын молекулаларын жакын жердеги салкын чөйрөдө, бул планеталардагы жылдыздардын пайда болушун жакшыраак аныктайт. pors ысык чөйрөдө, ал эми MIRI аларды муз катары көрө алат.
"АКШ менен Европанын тажрыйбасын айкалыштыруу менен биз MIRIди Уэббдин күчү катары иштеп чыктык, ал дүйнө жүзүндөгү астрономдорго жылдыздар, планеталар жана галактикалар кантип пайда болуп, эволюциялашаары тууралуу чоң суроолорго жооп берүүгө мүмкүндүк берет", - дейт Джиллиан Райт, MIRI илимий тобунун тең жетекчиси жана Улуу Британиянын Astronomical Technology борборунун (UK Astronomical Technology Center) европалык башкы изилдөөчүсү.
MIRI криокулери гелий газын колдонот — тогуз тарапка жакын баллонду толтурууга жетиштүү — аспаптын детекторлорунан жылуулукту алып жүрүшөт. Эки электрдик компрессорлор гелийди детектор жайгашкан жерге чейин созулган түтүк аркылуу сордурат. Түтүк детекторго да бекитилген металл блогу аркылуу өтөт;муздатылган гелий детектордун иштөө температурасын 7 Келвинден төмөн кармап, блоктон ашыкча жылуулукту өзүнө сиңирип алат. Ысытылган (бирок дагы муздак) газ андан кийин компрессорго кайтып келет, ал жерден ашыкча жылуулукту сыртка чыгарып, цикл кайрадан башталат. Негизинен, система тиричилик муздаткычтарында жана кондиционерлерде колдонулганга окшош.
Гелийди ташыган түтүктөр алтын жалатылган дат баспас болоттон жасалган жана диаметри дюймдун ондон биринен (2,5 мм) азыраак. Ал космос кемесинин автобусунун аймагында жайгашкан компрессордон MIRI детекторуна чейин болжол менен 30 фут (10 метр) чейин созулуп, обсерваториянын артында жайгашкан оптикалык телескоптун элементиндеги MIRI детекторуна чейин созулат. Учуруу үчүн таңгакталганда, DTA кысылып, бир аз поршень сымал, сакталган обсерваторияны ракетанын үстүндөгү коргоого орнотууга жардам берет. Космоско чыккандан кийин мунара бөлмөнүн температурасынын космостук автобусун салкыныраак оптикалык телескоптун шаймандарынан бөлүп, күн калкалоочу жана телескоптун толук жайылышына мүмкүндүк берет.
Бул анимация Джеймс Уэбб космостук телескопу ишке киргизилгенден кийин саат жана күн идеалдуу аткарылышын көрсөтөт. Борбордук жайгаштырылуучу мунара жыйындысынын кеңейиши MIRIнин эки бөлүгүнүн ортосундагы аралыкты көбөйтөт. Алар муздатылган гелий менен спираль түтүктөр менен туташтырылган.
Бирок узартуу процесси гелий түтүгүн кеңейтилүүчү мунаранын жыйындысы менен узартууну талап кылат. Ошентип, түтүк пружинага окшоп катушат, ошондуктан MIRI инженерлери түтүктүн бул бөлүгүн "Слинки" деп аташкан.
"Обсерваториянын бир нече аймактарын камтыган системанын үстүндө иштөөдө кээ бир кыйынчылыктар бар" деди Аналин Шнайдер, JPL MIRI программасынын менеджери.«Бул ар кандай аймактарды ар кандай уюмдар же борборлор, анын ичинде Нортроп Грумман жана АКШнын НАСАнын Годдард космостук учуу борбору жетектейт, биз бардыгы менен сүйлөшүшүбүз керек.Телескопто муну жасоого муктаж болгон башка аппаратура жок, андыктан бул MIRI үчүн уникалдуу маселе.Бул, албетте, MIRI криоколерлеринин жолу үчүн узун линия болду жана биз аны космосто көрүүгө даярбыз.
Webb космостук телескопу 2021-жылы Дүйнөнүн Премьер-министринин Ассоциациясынын миссватору болуп иштей баштайт, биздин ааламдын жана биздин ааламдын жана биздин ордоштук табышмактарын издешет жана биздин план.
MIRI NASA менен ESA (Европа космостук агенттиги) ортосундагы 50-50 өнөктөштүк аркылуу иштелип чыккан. JPL АКШнын MIRI боюнча аракетин жетектейт, ал эми Европанын астрономиялык институттарынын көп улуттуу консорциуму ESAга салымын кошот. Аризона университетинин Жорж Риеке MIRIнын АКШдагы илимий тобунун жетекчиси. WMI'нин европалык илимий тобунун жетекчиси.
Улуу Британиядагы ATC компаниясынан Алистер Гласс MIRI инструменти боюнча илимпоз жана Майкл Ресслер JPLде АКШнын долбоору боюнча окумуштуу. Улуу Британиянын ATC кызматкери Ласло Тамас Европа Биримдигинде жооптуу. MIRI криокулярын иштеп чыгуу JPL тарабынан НАСАнын Годдард космостук учуу борбору менен биргелешип, Гринлендде, Калифорнияда, Гринбелтте жана Марропдо, Калифорнияда.