Зеркала Джеймса Уэбба почти, но не совсем охлаждаются

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба близится к завершению седьмого и последнего шага в процессе настройки. Теперь, когда его инструмент MIRI остыл до рабочей температуры , телескоп приближается к своей конечной низкой общей температуре, поскольку его зеркала также охлаждаются.

«Теперь, когда инструменты достигли своей рабочей температуры, зеркала телескопа также будут продолжать охлаждаться до своей конечной температуры, но это еще не совсем так», — пишет Джонатан Гарднер, заместитель старшего научного сотрудника проекта Уэбба в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. «Сегменты главного зеркала и вторичное зеркало изготовлены из бериллия (покрыты золотом). При криогенных температурах бериллий имеет большую тепловую постоянную времени, что означает, что для охлаждения или нагревания требуется много времени. Сегменты главного зеркала все еще остывают, очень медленно».

Одна из проблем, которую необходимо решить разработчикам космических миссий, заключается в том, что большинство материалов меняют форму при охлаждении. Например, если бы сегменты зеркала были сделаны из стекла, они деформировались бы при изменении их температуры, а это означало бы, что тщательная работа по выравниванию зеркала была бы потеряна. Вот почему зеркало сделано из бериллия, который обладает свойством, называемым низким тепловым расширением, что означает, что он очень мало меняет форму при нагревании. Это означает, что даже когда сегменты главного зеркала остывают, они не влияют на процесс юстировки телескопа.

Помимо 18 сегментов главного зеркала, температура которых в настоящее время колеблется от 34,4 до 54,5 кельвинов, необходимо учитывать и вторичное зеркало. Это маленькое круглое зеркало находится на конце длинной штанги и в настоящее время имеет более низкую температуру 29,4 Кельвина из-за того, что оно расположено дальше от источников тепла.

Зеркальные сегменты теперь достаточно холодные, температура ниже 55 кельвинов, поэтому они не будут мешать MIRI принимать научные показания. Однако команда надеется, что они остынут еще на 0,5-2 градуса по Кельвину, что позволит MIRI снимать еще более точные показания. Точная температура, которой они достигают, связана с тем, как телескоп и его огромный солнцезащитный козырек указывают на солнце. Угол, под которым телескоп расположен относительно Солнца, зависит от цели, на которую он смотрит, и этот угол со временем изменяет температуру телескопа.

Ожидается, что когда Уэбб начнет научную работу этим летом, его средняя температура упадет немного больше, так как направление, в котором он указывает, изменится.