Инструмент MIRI Джеймса Уэбба столкнулся с самой сложной задачей

В ходе длительного процесса подготовки к своим первым научным наблюдениям этим летом космический телескоп Джеймса Уэбба теперь имеет три из четырех инструментов, выровненных по зеркалам. Четвертому прибору, MIRI или прибору среднего инфракрасного диапазона, потребуется немного больше времени, потому что он использует датчик другого типа, который необходимо поддерживать при чрезвычайно низкой температуре, а для достижения этой температуры требуется, возможно, неожиданно, как охладитель, так и нагреватель . Теперь НАСА поделилось обновленной информацией о процессе доведения MIRI до температуры и готовности к работе.

Три других прибора Уэбба уже работают при низких рабочих температурах от 34 до 39 градусов по Кельвину, но MIRI необходимо снизить до 7 градусов по Кельвину. Для этого прибор имеет специальную систему криокулера. «За последние пару недель криокулер циркулировал холодный газообразный гелий мимо оптической скамьи MIRI, что поможет охладить его примерно до 15 кельвинов», — написали специалисты по криокулеру Константин Пенанен и Брет Нейлор из Лаборатории реактивного движения НАСА. «Вскоре криокулеру предстоит пережить самые трудные дни своей миссии. Управляя криогенными клапанами, криогенный охладитель будет перенаправлять циркулирующий газообразный гелий и нагнетать его через ограничитель потока. Поскольку газ расширяется при выходе из ограничения, он становится холоднее и может привести детекторы MIRI к их низкой рабочей температуре ниже 7 градусов по Кельвину».

Однако, прежде чем прибор сможет достичь рабочей температуры, он должен пройти сложную стадию, называемую точкой защемления. Это точка около 15 кельвинов, когда криокулер достигает своего предела охлаждения, и инженерам приходится выполнять ряд сложных и быстрых регулировок в зависимости от температуры охладителя и скорости потока. Эта критическая точка является самой сложной частью операции, поэтому техники практиковали ее здесь, на Земле, чтобы подготовиться к реальному событию. Как только эта сложная операция будет выполнена, MIRI будет готов начать снимать показания.

MIRI особенно ценен как инструмент, потому что он смотрит в среднем инфракрасном, а не в ближнем инфракрасном диапазоне, что позволяет проводить другой набор научных наблюдений за такими целями, как экзопланеты. «Имидж-сканер обещает обнаруживать астрономические цели, начиная от ближайших туманностей и заканчивая удаленными взаимодействующими галактиками, с четкостью и чувствительностью, намного превосходящими то, что мы видели раньше», — объяснили два ученых MIRI, Алистер Глассе и Макарена Гарсия Марин. «Наше понимание этих блестящих научных сокровищ зависит от охлаждения MIRI до температуры ниже остальной части обсерватории с помощью собственного специального холодильника. Экзопланеты с температурой, близкой к земной, будут ярче всего светиться в среднем инфракрасном диапазоне».