詹姆斯韦伯的 MIRI 仪器即将面临迄今为止最艰巨的挑战

在准备在今年夏天进行首次科学观测的漫长过程中,詹姆斯韦伯太空望远镜现在有四台仪器中的三台与镜子对齐。第四种仪器,MIRI 或中红外仪器,将需要更长的时间,因为它使用不同类型的传感器,需要保持在极低的温度 – 达到这个温度,也许令人惊讶的是,需要一个冷却器和一个加热器。现在,美国宇航局分享了将 MIRI 降到温度并准备好运行的过程的更新

韦伯的其他三台仪器已经处于 34 到 39 开尔文的寒冷工作温度,但 MIRI 需要一直降至 7 开尔文。为此,该仪器配备了一个特殊的低温冷却器系统。 “在过去的几周里,低温冷却器一直在通过 MIRI 光学平台循环冷氦气,这将有助于将其冷却到大约 15 开尔文,”美国宇航局喷气推进实验室的低温冷却器专家 Konstantin Penanen 和 Bret Naylor 写道。 “很快,低温冷却器即将经历其任务中最具挑战性的日子。通过操作低温阀,低温冷却器将改变循环氦气并迫使其通过流量限制。随着气体在离开限制时膨胀,它变得更冷,然后可以将 MIRI 探测器带到低于 7 开尔文的凉爽工作温度。”

2012 年,在位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的巨大洁净室中,对 MIRI 进行了检查。
2012 年,在位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的巨型洁净室中对 MIRI 进行检查。美国宇航局/Chris Gunn

然而,在仪器达到工作温度之前,它必须通过一个称为夹点的困难阶段。这是低温冷却器处于其冷却极限时大约 15 开尔文的温度点,工程师必须根据冷却器的温度和流量进行一系列复杂而快速的调整。这个关键点是操作中最困难的部分,所以技术人员一直在地球上练习它,为真正的事件做好准备。一旦完成这个棘手的操作,MIRI 就可以开始读取读数了。

MIRI 作为一种仪器特别有价值,因为它观察的是中红外而不是近红外,从而能够对系外行星等目标进行不同的科学观测。两位 MIRI 科学家 Alistair Glasse 和 Macarena Garcia Marin 解释说:“该成像仪有望揭示从附近星云到遥远相互作用星系的天文目标,其清晰度和灵敏度远远超出我们以前所见。” “我们对这些闪闪发光的科学宝藏的掌握依赖于 MIRI 被冷却到低于天文台其他部分的温度,使用它自己的专用冰箱。温度与地球相似的系外行星在中红外光下会发出最亮的光。”


Posted

in

by

Tags: