韋伯太空望遠鏡的中紅外儀器冷卻工作繼續進行
中紅外儀器(MIRI)和其他韋伯太空望遠鏡的儀器在過去三個月的大部分時間裏一直在通過向黑暗的太空輻射其熱能來冷卻。 近紅外儀器將在大約34至39開爾文的溫度下運行,被動地冷卻。但是MIRI的探測器將需要變得更冷,以便能夠探測更長波長的光子。這就是MIRI低溫冷卻器的作用。

出於需要,MIRI的探測器是用一種特殊配方的摻砷矽(Si:As)製造的,它需要在低於7開爾文的溫度下才能正常工作。這個溫度僅靠被動方式是不可能的,因此韋伯攜帶了一個"低溫冷卻器",專門用於冷卻MIRI的探測器。
在過去的幾周裏,低溫冷卻器一直在使冷氦氣體循環經過MIRI光學台,這將有助於將其冷卻到大約15開(kai)爾(er)文(wen)。很(hen)快(kuai),低(di)溫(wen)冷(leng)卻(que)器(qi)即(ji)將(jiang)經(jing)曆(li)其(qi)任(ren)務(wu)中(zhong)最(zui)具(ju)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)日(ri)子(zi)。通(tong)過(guo)操(cao)作(zuo)低(di)溫(wen)閥(fa)門(men),低(di)溫(wen)冷(leng)卻(que)器(qi)將(jiang)重(zhong)新(xin)引(yin)導(dao)循(xun)環(huan)的(de)氦(hai)氣(qi),並(bing)迫(po)使(shi)它(ta)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)流(liu)動(dong)限(xian)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)。隨(sui)著(zhe)氣(qi)體(ti)在(zai)離(li)開(kai)限(xian)製(zhi)器(qi)時(shi)的(de)膨(peng)脹(zhang),它(ta)變(bian)得(de)更(geng)冷(leng),然(ran)後(hou)可(ke)以(yi)使(shi)MIRI探測器達到低於7開爾文的低溫工作溫度。
但首先,低溫冷卻器必須通過"夾點"--在接近15開爾文的溫度範圍內的過渡,此時低溫冷卻器的除熱能力是最低的。幾個時間關鍵的閥門和壓縮機操作將快速連續進行,根據MIRIdiwenlengqueqiwenduheliusuceliangdezhishijinxingtiaozheng。tebiejuyoutiaozhanxingdeshi,zailiuliangzhongxindingxianghou,suizhewendudejiangdi,lengquenenglihuibiandegenghao。fanguolaishuo,ruguoyouyulirubimoniderefuhedaerbunenglijishixianlengque,MIRI將反之開始升溫。
一yi旦dan低di溫wen冷leng卻que器qi克ke服fu了le剩sheng餘yu的de熱re負fu荷he,它ta將jiang在zai任ren務wu的de剩sheng餘yu時shi間jian裏li進jin入ru低di功gong率lv的de穩wen定ding科ke學xue運yun行xing狀zhuang態tai。這zhe種zhong夾jia點dian事shi件jian已yi經jing在zai美mei國guo宇yu航hang局ju噴pen氣qi推tui進jin實shi驗yan室shi(JPL)的低溫冷卻器測試平台上進行了廣泛的實踐,該實驗室負責管理MIRI的低溫冷卻器,並在該機構的戈達德太空飛行中心和約翰遜太空中心進行韋伯測試。在軌道上進行,將得到由JPL、戈達德和太空望遠鏡科學研究所人員組成的操作團隊的支持。

MIRI低溫冷卻器是由諾斯羅普-格魯曼空間係統公司開發的。MIRI是作為NASA和ESA(歐洲航天局)之間50/50的合作項目開發的,JPL領導美國的努力,歐洲天文研究所的一個多國財團為ESA做出了貢獻。
MIRI從韋伯的其他儀器中脫穎而出,因為它能在更長的紅外波長下工作,而其他儀器都是以'N'開頭的'近紅外'。MIRI將支持儀器套件探索紅外宇宙,其深度和細節遠遠超過迄今為止天文學家所能獲得的任何成就。
該(gai)成(cheng)像(xiang)儀(yi)有(you)望(wang)揭(jie)示(shi)從(cong)附(fu)近(jin)的(de)星(xing)雲(yun)到(dao)遙(yao)遠(yuan)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)星(xing)係(xi)等(deng)天(tian)文(wen)目(mu)標(biao),其(qi)清(qing)晰(xi)度(du)和(he)靈(ling)敏(min)度(du)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過(guo)我(wo)們(men)以(yi)前(qian)所(suo)看(kan)到(dao)的(de),溫(wen)度(du)與(yu)地(di)球(qiu)相(xiang)近(jin)的(de)係(xi)外(wai)行(xing)星(xing)在(zai)中(zhong)紅(hong)外(wai)光(guang)下(xia)會(hui)閃(shan)耀(yao)得(de)最(zui)亮(liang)。因(yin)此(ci),MIRI配備了四個日冕儀,這些日冕儀是經過精心設計的,以便在母星的強光下探測這些行星。然後,MIRI的兩台光譜儀可以測量外巨行星(類似於我們自己的木星)的詳細顏色,以揭示其大氣層氣體(包括水、臭氧、甲烷、氨以及更多)的化學特性、豐度和溫度。

2012年,MIRI在位於馬裏蘭州格林貝爾特的NASA戈達德太空飛行中心的巨型無塵室中接受檢查。
為什麼這麼冷?MIRI最先進的光敏探測器被調整為在中紅外線下工作,除非它們被冷卻到7開爾文(-266攝氏度,或-447華氏度)以下,否則就會看不見。相比之下,一個標準的家用冰櫃將其內容物冷卻到大約255開爾文(-18攝氏度,或-0.7華氏度)。在更高的溫度下,任何可能從天空中檢測到的信號都會在其內部的信號之下消失。
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