इन्जिनियरहरूले यूकेबाट प्रस्थान गरेपछि नासाको गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेन्टरमा जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपको मध्य इन्फ्रारेड उपकरणको "स्वीकृति" सञ्चालन गर्छन्।
JPL उडान प्राविधिक जोनी मेलेन्डेज (दायाँ) र जो मोराले MIRI क्रायोकुलरलाई क्यालिफोर्नियाको Redondo बिचको Northrop Grumman मा ढुवानी गर्नु अघि निरीक्षण गर्दै। त्यहाँ, कूलर वेब टेलिस्कोपको शरीरमा जोडिएको छ।
बेलायतको रुदरफोर्डको एप्पलटन प्रयोगशालामा देखिएको MIRI उपकरणको यो भागमा इन्फ्रारेड डिटेक्टरहरू छन्। क्रायोकुलर डिटेक्टरबाट टाढा अवस्थित छ किनभने यसले उच्च तापक्रममा काम गर्छ। चिसो हेलियम बोक्ने ट्यूबले दुईवटा खण्डहरूलाई जोड्छ।
MIRI (बायाँ) Redondo बिचको Northrop Grumman मा एक ब्यालेन्स बीममा विराजमान छ जब इन्जिनियरहरूले यसलाई एकीकृत वैज्ञानिक उपकरण मोड्युल (ISIM) मा जोड्न ओभरहेड क्रेन प्रयोग गर्न तयारी गरिरहेका छन्। ISIM Webb को कोर हो, चारवटा विज्ञान उपकरण जसले टेलिस्कोप राख्छ।
अब्जर्भेटरीमा रहेका चारवटा विज्ञान उपकरणहरूमध्ये एउटा MIRI उपकरणले काम गर्न सक्नु अघि, यसलाई चिसो तापक्रममा चिसो पार्नु पर्छ जुन कुरा पुग्न सक्छ।
NASA को जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप, डिसेम्बर 24 मा प्रक्षेपण गर्न निर्धारित, इतिहास मा सबै भन्दा ठूलो अन्तरिक्ष वेधशाला हो, र यो एक समान चुनौतीपूर्ण कार्य छ: ब्रह्माण्ड को टाढा कोनाहरु बाट इन्फ्रारेड प्रकाश संकलन, वैज्ञानिकहरुलाई ब्रह्माण्ड को संरचना र उत्पत्ति जाँच गर्न अनुमति दिदै। हाम्रो ब्रह्माण्ड र यसमा हाम्रो स्थान।
धेरै ब्रह्माण्डीय वस्तुहरू - ताराहरू र ग्रहहरू, र तिनीहरूबाट बन्ने ग्यास र धुलो सहित - इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जन गर्दछ, कहिलेकाहीँ थर्मल विकिरण भनिन्छ। तर धेरै अन्य न्यानो वस्तुहरू, जस्तै टोस्टरहरू, मानवहरू र इलेक्ट्रोनिक्सहरू छन्। यसको मतलब वेबको चार इन्फ्रारेड उपकरणहरूले आफ्नै इन्फ्रारेड प्रकाश पत्ता लगाउन सक्छन्। यी उत्सर्जनलाई कम गर्नको लागि, धेरै चिसोमा K, 3, 8, 3, 3, 8, 3, 3, 3, 2, 3, 3, 3, 8, 3, 8, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 2000-2000, 30, 20,000। डिग्री फरेनहाइट (माइनस 233 डिग्री सेल्सियस)। तर राम्रोसँग काम गर्न, मध्य इन्फ्रारेड उपकरण, वा MIRI भित्र डिटेक्टरहरू चिसो हुनुपर्छ: 7 केल्भिन (माइनस 448 डिग्री फरेनहाइट, वा माइनस 266 डिग्री सेल्सियस) भन्दा कम।
त्यो निरपेक्ष शून्य (० केल्भिन) भन्दा केही डिग्री माथि मात्र हो - सबैभन्दा चिसो तापक्रम सैद्धान्तिक रूपमा सम्भव छ, यद्यपि यो भौतिक रूपमा कहिल्यै पहुँचयोग्य छैन किनभने यसले कुनै पनि तापको पूर्ण अनुपस्थितिलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। (यद्यपि, MIRI अन्तरिक्षमा काम गर्ने सबैभन्दा चिसो इमेजिङ उपकरण होइन।)
तापक्रम अनिवार्य रूपमा परमाणुहरू कति छिटो चलिरहेको छ भन्ने मापन हो, र तिनीहरूको आफ्नै इन्फ्रारेड प्रकाश पत्ता लगाउनको अतिरिक्त, Webb डिटेक्टरहरू तिनीहरूको आफ्नै थर्मल कम्पनहरूद्वारा ट्रिगर गर्न सकिन्छ। MIRI ले अन्य तीन उपकरणहरू भन्दा कम ऊर्जा दायरामा प्रकाश पत्ता लगाउँदछ। फलस्वरूप, यसका डिटेक्टरहरू थर्मल कम्पनहरूप्रति बढी संवेदनशील हुन्छन्। यी अनचाहे संकेतहरू हुन्। als Webb पत्ता लगाउन प्रयास गर्दैछ।
प्रक्षेपण पछि, Webb ले टेनिस-कोर्ट आकारको भिजर तैनाथ गर्नेछ जसले MIRI र अन्य उपकरणहरूलाई सूर्यको तापबाट जोगाउँछ, तिनीहरूलाई निष्क्रिय रूपमा चिसो पार्न अनुमति दिन्छ। प्रक्षेपणको लगभग 77 दिन पछि, MIRI को क्रायोकुलरले उपकरणको डिटेक्टरहरूको तापमान 7 Kelvin भन्दा कम गर्न 19 दिन लाग्नेछ।
दक्षिणी क्यालिफोर्नियामा रहेको नासाको जेट प्रोपल्सन ल्याबोरेटरीका क्रायोकुलर विशेषज्ञ कोन्स्टान्टिन पेनानेनले भने, "पृथ्वीको तापक्रममा चीजहरू चिसो पार्न तुलनात्मक रूपमा सजिलो छ, प्राय: वैज्ञानिक वा औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि।", जसले NASA को लागि MIRI उपकरण प्रबन्ध गर्दछ।" तर ती पृथ्वीमा आधारित प्रणालीहरू धेरै भारी र ऊर्जा अकुशल छन्।स्पेस अब्जर्भेटरीका लागि, हामीलाई भौतिक रूपमा कम्प्याक्ट, ऊर्जा कुशल कूलर चाहिन्छ, र यो अत्यधिक भरपर्दो हुनुपर्छ किनभने हामी बाहिर गएर यसलाई ठीक गर्न सक्दैनौं।त्यसैले हामीले सामना गर्ने चुनौतीहरू यी हुन्।, त्यस सन्दर्भमा, म भन्न चाहन्छु कि MIRI cryocoolers निश्चित रूपमा अगाडि छन्।
Webb को वैज्ञानिक लक्ष्यहरू मध्ये एक ब्रह्माण्डमा बनेको पहिलो ताराहरूको गुणहरू अध्ययन गर्नु हो। Webb को नजिकको इन्फ्रारेड क्यामेरा वा NIRCam उपकरणले यी अत्यन्त टाढाका वस्तुहरू पत्ता लगाउन सक्षम हुनेछ, र MIRI ले वैज्ञानिकहरूलाई यो पुष्टि गर्न मद्दत गर्नेछ कि प्रकाशका यी बेहोश स्रोतहरू पहिलो पुस्ताका ताराहरूको समूह हुन्, जुन e-generation ढाँचामा पछि गएर e-generation बाट।
नजिकैको इन्फ्रारेड उपकरणहरू भन्दा बाक्लो धुलोको बादलहरू हेरेर, MIRI ले ताराहरूको जन्मस्थलहरू प्रकट गर्नेछ। यसले पृथ्वीमा सामान्यतया पाइने अणुहरू - जस्तै पानी, कार्बन डाइअक्साइड र मिथेन, साथै सिलिकेट जस्ता चट्टानी खनिजहरूको अणुहरू पनि पत्ता लगाउनेछ - नजिकैका ताराहरूको वरिपरिको चिसो वातावरणमा पत्ता लगाउन सक्छ, जहाँ यी ताराहरूमा राम्ररी पत्ता लगाउन सकिन्छ। तातो वातावरणमा भाप हुन्छ, जबकि MIRI ले तिनीहरूलाई बरफको रूपमा देख्न सक्छ।
"अमेरिकी र युरोपेली विशेषज्ञताको संयोजन गरेर, हामीले MIRI लाई Webb को शक्तिको रूपमा विकास गरेका छौं, जसले संसारभरका खगोलविद्हरूलाई तारा, ग्रह र आकाशगंगाहरू कसरी बन्छन् र विकसित हुन्छन् भन्ने बारे ठूला प्रश्नहरूको जवाफ दिन सक्षम बनाउनेछ," गिलियन राइटले भने, MIRI विज्ञान टोलीका सह-नेतृत्व र Astromno Technologies Center (UKUKTC) मा उपकरणका लागि यूरोपीयन प्रमुख अन्वेषक।
MIRI क्रायोकुलरले हिलियम ग्यास प्रयोग गर्दछ - लगभग नौ पार्टी बेलुनहरू भर्न पर्याप्त - उपकरणको डिटेक्टरहरूबाट तातो बोक्न। दुईवटा इलेक्ट्रिक कम्प्रेसरहरूले डिटेक्टर रहेको ठाउँसम्म फैलिएको ट्यूबको माध्यमबाट हेलियम पम्प गर्छन्। ट्यूब डिटेक्टरसँग जोडिएको धातुको ब्लकबाट चल्छ;चिसो हिलियमले डिटेक्टरको सञ्चालन तापक्रम ७ केल्भिनभन्दा कम राखेर ब्लकबाट अतिरिक्त ताप सोस्छ। तातो (तर अझै चिसो) ग्यास कम्प्रेसरमा फर्कन्छ, जहाँ यसले अतिरिक्त तापलाई बाहिर निकाल्छ र चक्र फेरि सुरु हुन्छ। मौलिक रूपमा, यो प्रणाली घरेलु रेफ्रिजरेटर र एयर कन्डिशनरहरूमा प्रयोग हुने जस्तै हुन्छ।
हिलियम बोक्ने पाइपहरू सुनको प्लेटेड स्टेनलेस स्टीलबाट बनेका हुन्छन् र व्यासमा एक इन्च (2.5 मिमी) को दशौं भागभन्दा कम हुन्छन्। यो स्पेसक्राफ्ट बस क्षेत्रमा अवस्थित कम्प्रेसरदेखि MIRI डिटेक्टरसम्म फैलिएको हुन्छ। TA, दुई क्षेत्रहरू जोड्दछ। प्रक्षेपणको लागि प्याक गर्दा, DTA संकुचित हुन्छ, पिस्टन जस्तै, रकेटको माथिको सुरक्षामा स्टोभ गरिएको अब्जर्भेटरी स्थापना गर्न मद्दत गर्न। एक पटक अन्तरिक्षमा, टावरले कोठा-तापमान अन्तरिक्ष यान बसलाई कूलर अप्टिकल टेलिस्कोप उपकरणहरूबाट अलग गर्न विस्तार गर्दछ र टेलिस्कोपलाई सनशाडेड गर्न अनुमति दिन्छ।
यो एनिमेसनले जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप डिप्लोयमेन्टको आदर्श कार्यान्वयन घण्टा र प्रक्षेपण पछि दिनहरू देखाउँदछ। केन्द्रीय डिप्लोयबल टावर एसेम्बलीको विस्तारले MIRI को दुई भागहरू बीचको दूरी बढाउनेछ। तिनीहरू चिसो हेलियमको साथ हेलिकल ट्यूबहरूद्वारा जोडिएका छन्।
तर लम्बाइ प्रक्रियाको लागि हेलियम ट्यूबलाई विस्तार गर्न सकिने टावर एसेम्बलीसँग विस्तार गर्न आवश्यक छ। त्यसैले ट्यूब कुण्डलले वसन्त जस्तै हुन्छ, त्यसैले MIRI इन्जिनियरहरूले ट्यूबको यस भागलाई "स्लिंकी" उपनाम दिए।
"वेधशालाका धेरै क्षेत्रहरूमा फैलिएको प्रणालीमा काम गर्न केही चुनौतीहरू छन्," जेपीएल एमआईआरआई कार्यक्रम प्रबन्धक एनालिन स्नाइडरले भने।“यी विभिन्न क्षेत्रहरू नर्थरोप ग्रुम्यान र अमेरिकी नासाको गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेन्टरलगायत विभिन्न संस्था वा केन्द्रहरूले नेतृत्व गरिरहेका छन्, हामीले सबैसँग कुरा गर्नुपर्छ।टेलिस्कोपमा कुनै अन्य हार्डवेयर छैन जुन त्यसो गर्न आवश्यक छ, त्यसैले यो MIRI को लागि अद्वितीय चुनौती हो।यो पक्कै पनि MIRI cryocoolers रोडको लागि लामो लाइन भएको छ, र हामी यसलाई अन्तरिक्षमा हेर्न तयार छौं। ”
जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप २०२१ मा विश्वको प्रमुख अन्तरिक्ष विज्ञान वेधशालाको रूपमा प्रक्षेपण हुनेछ। Webb ले हाम्रो सौर्यमण्डलको रहस्यहरू खोल्नेछ, अन्य ताराहरू वरपर टाढाको संसारहरू हेर्नेछ, र हाम्रो ब्रह्माण्ड र हाम्रो स्थानको रहस्यमय संरचना र उत्पत्तिहरू अन्वेषण गर्नेछ। Webb NASA र यसको Spacean Agcean Agency Agency and Spacean Agency द्वारा नेतृत्व गरिएको अन्तर्राष्ट्रिय पहल हो।
MIRI NASA र ESA (युरोपियन स्पेस एजेन्सी) को बीच 50-50 साझेदारी मार्फत विकसित भएको थियो। JPL ले MIRI को लागि अमेरिकी प्रयासको नेतृत्व गर्दछ, र युरोपेली खगोलीय संस्थानहरूको बहुराष्ट्रिय कन्सोर्टियमले ESA मा योगदान पुर्‍याउँछ। एरिजोना विश्वविद्यालयका जर्ज रिके MIRI को अमेरिकी विज्ञान टोलीका प्रमुख WRIG को युरोपेली वैज्ञानिक टोलीका प्रमुख हुन्।
ATC, UK का Alistair Glasse MIRI उपकरण वैज्ञानिक हुनुहुन्छ र माइकल Ressler JPL मा US परियोजना वैज्ञानिक हुनुहुन्छ। UK ATC को Laszlo Tamas युरोपेली संघको प्रभारी हुनुहुन्छ। MIRI cryocooler को विकास JPL द्वारा NASA को Godard Space को सहयोगमा नेतृत्व र व्यवस्थापन गरिएको थियो। ।