После нескольких месяцев неиспользования одного из режимов MIRI, установленных на моем устройстве James Webb, все заработало нормально. В субботу, 12 ноября, инструмент возобновит работу для важных исследований с Сатурном в качестве его первой основной цели.

Прибор среднего инфракрасного диапазона

Прибор среднего инфракрасного диапазона Джеймса Уэбба (MIRI) имеет четыре режима наблюдения: изображение среднего инфракрасного диапазона, спектроскопия низкого разрешения, спектроскопия среднего разрешения (MRS) и корональная визуализация. 24 августа механизм, поддерживающий режим MRS, показал, что трение, по-видимому, увеличилось во время установки научного наблюдения.

Рассматриваемый механизм представляет собой решетчатое колесо, которое позволяет ученым выбирать между короткими, средними и длинными волнами во время наблюдений. После предварительной проверки 6 сентября была созвана комиссия по рассмотрению аномалий, чтобы определить наилучший план действий. С тех пор команда Уэбба перестала планировать наблюдения в этом конкретном режиме.

После нескольких месяцев тщательного анализа команда пришла к выводу, что проблема, скорее всего, была вызвана увеличением силы трения между составными частями центрального подшипника колеса. На основе этого команда разработала и протестировала план использования пострадавшего механизма во время научных операций. 2 ноября было проведено инженерное испытание, подтвердившее успех этого плана.

Научные наблюдения

Научные наблюдения возобновятся в его субботу, 12 ноября, что предоставит уникальную возможность сфотографировать полярные регионы Сатурна как раз перед тем, как они станут недоступными для наблюдения Уэбба в течение следующих 20 лет.

Команда будет поддерживать баланс поврежденного колеса, следить за его состоянием и в дальнейшем контролировать MRS, первоначально с ограниченной частотой, в соответствии с планом подготовки MIRI MRS к его возвращению к полноценной научной работе. План научных наблюдений.

MIRI (средний инфракрасный прибор) космического корабля Джеймса Уэбба во время испытаний на выравнивание при комнатной температуре в космической чистой комнате RAL в STFC, Лаборатория Резерфорда Эпплтона, 8 ноября 2010 г.

Режим работы телескопа

В среднем инфракрасном диапазоне Вселенная выглядит совсем не так, как мы привыкли видеть своими глазами. Средняя инфракрасная область, простирающаяся от 3 до 30 микрометров, показывает объекты с температурой от 30 до 700 ºC. В этом режиме объекты, которые кажутся темными на изображении в видимом свете, становятся ярче.

Например, туманности звездообразования, как правило, находятся в этом диапазоне температур. Первые настоящие изображения Вселенной в среднем инфракрасном диапазоне были получены Космической инфракрасной обсерваторией (ИСО), которая работала с ноября 1995 года по октябрь 1998 года, и космическим телескопом Спитцер, который вышел на орбиту в 2003 году.

потребность в повышенной инфракрасной чувствительности и угловом разрешении для ответа на многие важные вопросы астрофизики. Ученые, особенно европейские, за его прибором MIRI Смелые требования группы Джиллиан Райт, главного исследователя в его консорциуме, помогли повысить интерес к астрономии среднего инфракрасного диапазона в Европе.

Именно Райт и ее команда были приглашены представлять эти научные интересы в ее исследовании ЕКА, в котором изучалась способность европейской промышленности создавать инфракрасные устройства. Европейские результаты были такими же обнадеживающими, как и параллельные исследования в Соединенных Штатах.

Международное сотрудничество ученых

Поэтому желание таких инструментов еще больше. Джиллиан и ее коллеги хотят и могут организовать международное сотрудничество ученых и инженеров для проектирования и создания инструментов. Затем стало легче постепенно убедить ЕКА и ее НАСА включить ее прибор MIRI в космический корабль Уэбба.

Фантомная галактика (M74), видимая космическим телескопом Джеймса Уэбба с использованием прибора MIRI в среднем инфракрасном диапазоне. Одно из самых больших технических препятствий, которое пришлось преодолеть во время строительства, заключалось в том, что MIRI приходилось работать при более низких температурах, чем приборы ближнего инфракрасного диапазона.

Это было достигнуто с помощью криогенного механизма охлаждения, предоставленного Лабораторией реактивного движения. Чтобы быть чувствительным к длинам волн среднего инфракрасного диапазона, MIRI работает при температуре около 6 Кельвинов (-267°C). Эта температура ниже, чем средняя температура поверхности Плутона, составляющая около 40 Кельвинов (-233°C). Кстати, именно при этой температуре работают другие инструменты и телескопы.

Хотя обе температуры очень низкие, эта разница означает, что тепло от телескопов все равно будет попадать в MIRI, когда они соединены с опорной конструкцией, если только телескопы не термически изолированы друг от друга. «Нам пришлось выбрать довольно экзотические и экзотические материалы для проводки, чтобы свести к минимуму потери тепла», — говорит системный инженер ESA Брайан О’Салливан.

Ограниченное пространство на телескопе

Еще одной проблемой было ограниченное пространство для оборудования на телескопе. Это было еще более сложным, потому что MIRI фактически был единым целым с двумя инструментами (визуализатором и спектрометром). Команда Джиллиан Райт разработала уникальный электронный механизм, который обрабатывает импульсы от обоих устройств, чтобы минимизировать занимаемое пространство.

Этот прибор использует один оптический путь для устройства формирования изображения и другой оптический путь для спектрометра. Даже когда работа была завершена и передана НАСА для интеграции с остальной частью телескопа, команда столкнулась с другой проблемой. Строительство телескопа заняло больше времени, чем ожидалось. Это означало, что MIRI и другим инструментам придется работать на земле намного дольше, чем планировалось изначально.

Чтобы обеспечить целостность оборудования, MIRI хранится в строго контролируемых условиях и регулярно проверяется. MIRI обладает огромным потенциалом для понимания Вселенной. В частности, он имеет большой потенциал в области звездообразования и свойств пыли и галактик. Интерпретация его данных может занять немного больше времени, но лучшая исследовательская группа в мире оптимизирует и расшифровывает новые инструменты.

MIRI — это революционная наука, которая может быть достигнута только в тесном сотрудничестве. «Ключевым фактором, сделавшим возможным создание MIRI, был командный дух, — говорит он. «Мы все хотели одного и того же: науки. Готовность людей работать вместе для решения проблем — вот что действительно сделало MIRI возможным». Мир получает от этого пользу.