James Webb Uzay Teleskobu’nun sanatçı anlayışı. Kredi: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez
Orta Kızılötesi Enstrüman (MIRI)[{” attribute=””>NASA’s James Webb Space Telescope is now cooled by a gaseous helium cryocooler to under 7 kelvins (minus 447 degrees Fahrenheit, or minus 266 degrees Celsius). With the cooler in its final state, the Webb team is operating the MIRI instrument this week as part of seventh and final stage of the telescope alignment. When the instrument is operating, the detectors and electronics produce heat, which is balanced by the cryocooler to keep MIRI at a stable, and very cold, operating temperature. The near-infrared instruments likewise warm up during operations and must disperse heat, albeit this is done passively; heat from the detectors and electronics is radiated into deep space.
Now that the instruments are at their operating temperatures, the telescope mirrors will also continue cooling down to their final temperatures, but they are not quite there yet. The primary mirror segments and the secondary mirror are made of beryllium (coated with gold). At cryogenic temperatures, beryllium has a long thermal time constant, which means that it takes a long time to cool down or to heat up. The primary mirror segments are still cooling, very slowly.
The secondary mirror, hanging out on the end of its support structure a long way from any heat sources, is the coldest mirror, currently at 29.4 kelvins (minus 406.8 degrees F). The 18 primary mirror segments range in temperature from 34.4 kelvins (minus 397.8 degrees F) to 54.5 kelvins (minus 361.6 degrees F). An advantage of beryllium mirrors is that they don’t change shape with temperature the way glass mirrors would at these temperatures, so the temperature range does not affect the telescope alignment process.
Webb Teleskobu’nun güneş siperi, Webb’in bilimini etkinleştirmenin anahtarıdır. Bu özellik, güneş siperliğinin nasıl çalıştığını ve açılmasını açıklar. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Şu anda 18 ayna segmentinden dördü 50 kelvin’in üzerinde: 52.6, 54.2, 54.4 ve 54.5’te. Bu dört ayna parçası, MIRI dedektörlerine ulaşan bir miktar orta-kızılötesi ışık yayar. Tüm ayna sıcaklıkları şu anda 55 kelvin’in altında olduğundan, MIRI’nin planlı bilimini gerçekleştirmek için yeterince hassas olması bekleniyor, ancak bu aynaların herhangi bir ilave soğutması yalnızca performansını artıracaktır. Webb ekibi, aynaların 0,5 ila 2 kelvin daha soğumasını umuyor.
Teleskopu astronomik bir hedefe doğrulttuğumuzda, teleskop ve güneşlik birlikte hareket eder. Güneş siperliğinin Güneş’e sunduğu açıya “tutum” yönü denir. Beş katmanlı güneş korumasından birincil aynaya giden küçük miktarda kalan ısı bu duruma bağlıdır ve ayna segmenti sıcaklıkları çok yavaş değiştiğinden, sıcaklıkları birkaç gün boyunca ortalaması alınan duruma bağlıdır.
Devreye alma sırasında, Webb şu anda zamanının çoğunu ekliptik kutuplara işaret ederek geçiriyor. Sıcak davranış. Bilim operasyonları sırasında, bu yazdan itibaren, teleskop gökyüzü üzerinde çok daha eşit bir nokta dağılımına sahip olacak. En sıcak ayna bölümlerine ortalama termal girdinin biraz düşmesi ve aynaların biraz daha soğuması bekleniyor.
Devreye almanın ardından, aynaların tutuma termal bağımlılığını test etmeyi planlıyoruz. Termal dönüş adı verilen bir süreçte Webb’i birkaç gün boyunca sıcak bir duruma ve Webb’i birkaç gün boyunca soğuk bir duruma işaret edeceğiz. Bu, gözlemevi herhangi bir süre boyunca bu konumlardayken aynaların soğumasının veya ısınmasının ne kadar sürdüğünü bize bildirecektir.
Webb son sıcaklığında mı? Cevap: hemen hemen!
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Webb kıdemli proje bilimcisi yardımcısı Jonathan Gardner tarafından yazıldı.