Insinyur ngalaksanakeun "katampi" alat infra red James Webb Space Telescope di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA saatos angkat ti Inggris.
Teknisi penerbangan JPL Johnny Melendez (katuhu) sareng Joe Mora mariksa cryocooler MIRI sateuacan dikirim ka Northrop Grumman di Redondo Beach, California. Di dinya, cooler napel dina awak teleskop Webb.
Ieu bagian tina instrumen MIRI, ditempo di Appleton Laboratory di Rutherford, Inggris, ngandung detéktor infra red.Cryocooler lokasina jauh ti detektor sabab beroperasi dina suhu nu leuwih luhur.A tube mawa hélium tiis nyambungkeun dua bagian.
MIRI (kénca) linggih dina balok kasaimbangan di Northrop Grumman di Redondo Beach salaku insinyur nyiapkeun ngagunakeun bango overhead pikeun ngagantelkeun kana Integrated Ilmiah Instrumen Module (ISIM). ISIM nyaeta inti Webb urang, opat instrumen elmu nu imah teleskop.
Sateuacan alat MIRI - salah sahiji tina opat instrumen sains dina observatorium - tiasa beroperasi, éta kedah langkung tiis dugi ka suhu anu paling tiis anu tiasa dicapai.
Teleskop Spasi James Webb NASA, dijadwalkeun diluncurkeun dina 24 Désémber, mangrupikeun observatorium ruang angkasa panggedéna dina sajarah, sareng éta ngagaduhan tugas anu sami-sami pikasieuneun: ngumpulkeun cahaya infra red ti juru-juru jagat anu jauh, ngamungkinkeun para ilmuwan pikeun nalungtik struktur sareng asal-usul jagat raya .Alam semesta urang sareng tempat urang di jerona.
Loba objék kosmis - kaasup béntang sarta planét, sarta gas sarta lebu ti mana maranéhna ngabentuk - ngaluarkeun cahaya infra red, sok disebut radiasi termal. Tapi ogé lolobana objék haneut lianna, kawas toasters, manusa, jeung éléktronika. Éta hartina opat instrumen infra red Webb urang bisa ngadeteksi cahaya infra red sorangan. ).Tapi pikeun fungsina leres, detéktor di jero alat infra red pertengahan, atanapi MIRI, kedah langkung tiis: di handap 7 Kelvin (minus 448 derajat Fahrenheit, atanapi minus 266 derajat Celsius).
Éta ngan ukur sababaraha darajat di luhur enol mutlak (0 Kelvin) - suhu anu paling tiis sacara téoritis mungkin, sanaos éta henteu tiasa dihontal sacara fisik sabab ngagambarkeun henteuna lengkep panas naon waé.
Suhu dasarna mangrupikeun ukuran kumaha gancangna atom-atom gerak, sareng salian ti ngadeteksi cahaya infra red sorangan, detektor Webb tiasa dipicu ku geter termal sorangan. MIRI ngadeteksi cahaya dina rentang énergi anu langkung handap tibatan tilu instrumen anu sanés. Hasilna, detéktorna langkung peka kana geter termal.
Saatos peluncuran, Webb bakal nyebarkeun visor ukuran lapangan ténis anu ngalindungan MIRI sareng alat-alat sanés tina panas panonpoé, ngamungkinkeun aranjeunna niiskeun sacara pasif. Dimimitian sakitar 77 dinten saatos peluncuran, cryocooler MIRI bakal nyandak 19 dinten kanggo ngirangan suhu detéktor alat ka handap 7 Kelvin.
"Éta gampang pikeun niiskeun hal-hal ka suhu di Bumi, sering pikeun aplikasi ilmiah atanapi industri," saur Konstantin Penanen, ahli cryocooler di Laboratorium Jet Propulsion NASA di California Kidul., nu ngatur instrumen MIRI pikeun NASA.Pikeun observatorium ruang angkasa, urang peryogi cooler anu kompak sacara fisik, éfisién énergi, sareng éta kedah dipercaya pisan sabab urang henteu tiasa kaluar sareng ngalereskeunana.Tah ieu tangtangan anu urang hadapi., dina hal éta, kuring bakal nyarios yén cryocoolers MIRI pasti aya di payuneun.
Salah sahiji tujuan ilmiah Webb nyaéta pikeun ngulik sipat-sipat béntang munggaran anu kabentuk di jagat raya. Kaméra infra red deukeut Webb atawa instrumen NIRCam bakal bisa ngadeteksi objék anu jauh pisan ieu, sarta MIRI bakal mantuan para élmuwan mastikeun yén sumber cahaya samar ieu mangrupa gugusan béntang generasi kahiji, tinimbang béntang generasi kadua anu kabentuk engké dina évolusi galaksi.
Ku nempo awan lebu anu leuwih kandel batan instrumen infra red deukeut, MIRI bakal nembongkeun tempat lahirna béntang. Éta ogé bakal ngadeteksi molekul nu ilahar kapanggih di Bumi - kayaning cai, karbon dioksida jeung métana, kitu ogé molekul mineral taringgul kayaning silikat - dina lingkungan tiis sabudeureun béntang caket dieu, dimana planét bisa ngabentuk. Deukeut-infra red instrumen bisa ngadeteksi di lingkunganana MIRI salaku molekul infra red leuwih hadé. ce.
"Ku ngagabungkeun kaahlian AS jeung Éropa, kami geus ngembangkeun MIRI salaku kakuatan Webb, nu bakal ngidinan astronom ti sakuliah dunya pikeun ngajawab patarosan badag ngeunaan kumaha béntang, planét jeung galaksi ngabentuk jeung mekar," ceuk Gillian Wright, Co-lead tim sains MIRI sarta Investigator Principal Éropa pikeun instrumen di UK Astronomical Téhnologi Center (UK ATC).
The cryocooler MIRI ngagunakeun gas hélium-cukup ngeusian ngeunaan salapan balon pihak-pikeun mawa panas jauh ti alat urang detectors.Dua compressors listrik ngompa hélium ngaliwatan tube nu ngalegaan ka tempat detektor is located.The tube ngalir ngaliwatan blok logam anu ogé napel detektor nu;hélium tiis absorbs kaleuwihan panas tina blok, ngajaga suhu operasi detektor urang handap 7 Kelvin.The dipanaskeun (tapi tetep tiis) gas lajeng mulih deui ka compressor nu, dimana eta expels kaleuwihan panas, sarta siklus dimimitian deui.Fundamentally, sistem ieu sarupa jeung nu dipaké dina kulkas rumah tangga jeung AC.
Pipa nu mawa hélium dijieunna tina stainless steel emas-plated sarta kirang ti hiji-kasapuluh tina hiji inci (2,5 mm) diaméterna. Ieu manjangan ngeunaan 30 suku (10 méter) ti compressor lokasina di wewengkon beus pesawat ruang angkasa ka detektor MIRI dina elemen teleskop optik lokasina di tukangeun honeycomb observatorium urang primér mirror.Hardware, nu DTA deployed assemblyhen primér .Hardware, nu DTA tower assembly nu dihubungkeun jeung DTA.Workwer connecthen, nu disebut deployable assemblyhen primér. dikomprés, saeutik kawas piston a, pikeun mantuan masang observatorium stowed kana panangtayungan dina luhureun rokét.Sakali dina spasi, munara bakal ngalegaan pikeun misahkeun beus pesawat ruang angkasa-suhu kamar tina instrumen teleskop optik cooler sarta ngidinan sunshade jeung teleskop ka pinuh nyebarkeun.
animasi ieu nembongkeun palaksanaan idéal James Webb Space Teleskop deployment jam na poé sanggeus launch.The ékspansi munara deployable assembly sentral baris ngaronjatkeun jarak antara dua bagian tina MIRI.They disambungkeun ku tabung hélik kalawan hélium tiis.
Tapi prosés elongation merlukeun tube hélium bisa diperpanjang jeung assembly munara expandable. Jadi tabung coils kawas cinyusu, naha nu insinyur MIRI nicknamed ieu bagian tina tube "Slinky".
"Aya sababaraha tantangan dina gawé dina sistem anu ngawengku sababaraha wewengkon observatorium," ceuk Analyn Schneider, manajer program JPL MIRI."Daérah anu béda-béda ieu dipimpin ku organisasi atanapi pusat anu béda, kalebet Northrop Grumman sareng Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA AS, urang kedah ngobrol sareng sadayana.Henteu aya perkakas anu sanés dina teleskop anu kedah ngalakukeun éta, janten éta tantangan anu unik pikeun MIRI.Éta pasti parantos panjang pikeun jalan cryocoolers MIRI, sareng kami siap ningali éta di luar angkasa.
Teleskop Spasi James Webb bakal diluncurkeun dina taun 2021 salaku observatorium sains ruang angkasa utama di dunya. Webb bakal ngabongkar misteri sistem tatasurya urang, ningali ka dunya anu jauh di sabudeureun béntang sanés, sareng ngajalajah struktur misterius sareng asal-usul alam semesta sareng tempat urang.
MIRI dikembangkeun ngaliwatan partnership 50-50 antara NASA jeung ESA (Agénsi Spasi Éropa).JPL mingpin usaha AS pikeun MIRI, sarta konsorsium multinasional of institutes astronomi Éropa nyumbang kana ESA.George Rieke ti Universitas Arizona nyaéta pamingpin tim sains AS MIRI urang.Gillian Wright nyaéta kapala tim ilmiah Éropa MIRI.
Alistair Glasse of ATC, UK nyaéta MIRI Instrument Scientist jeung Michael Ressler nyaéta US Project Scientist di JPL.Laszlo Tamas of the UK ATC ngajalankeun Uni Éropa. Pangembangan cryocooler MIRI dipingpin jeung dikokolakeun ku JPL gawé bareng jeung Goddard Space Flight Center NASA di Greenbelt, Maryland, jeung Red Northropndo Grum.