Asamblarea ochilor cu infraroșu mediu ai telescopului Webb

Există mai mult de un motiv pentru care instrumentul cu infraroșu mijlociu (MIRI) de la bordul telescopului spațial James Webb (JWST) este un pionier. Dintre cele patru instrumente de pe JWST, este singurul observat în intervalul infraroșu mediu, de la 5 la 28 μm; Celelalte trei sunt dispozitive cu infraroșu apropiat cu lungimi de undă de la 0,6 la 5 microni. Pentru a atinge aceste lungimi de undă, MIRI a trebuit să fie păstrat în cel mai rece instrument de pe JWST, ceea ce înseamnă că determină în esență cerințele pentru sistemul de răcire al telescopului.

Imaginile uimitoare surprinse de MIRI sunt o mărturie a realizărilor inginerești remarcabile care au fost realizate prin depășirea unor provocări imense printr-o muncă atentă în echipă și coordonare peste Atlantic.

veseli

„Îmi amintesc că mi s-a spus în primele zile că dispozitivul nu va fi niciodată construit. Unii oameni de la NASA s-au uitat la diagrama bloc pentru structura noastră de management și au spus că nu va funcționa niciodată”, a spus profesorul George Rickey, care conduce echipa științifică de la MIRI. , își amintește.

MIRI este construit în comun de Jet Propulsion Lab și un consorțiu european care cuprinde mai multe instituții. În timp ce software-ul de control și electronica detectorului JPL au fost dezvoltate în Statele Unite, au fost dezvoltate subsisteme majore de instrumente în Regatul Unit, Franța, Germania, Belgia, Țările de Jos, Danemarca, Suedia, Irlanda, Spania și Elveția.

Deși totul a căzut în cele din urmă la locul lor, au fost momente în care profesorul Gillian Wright, principalul cercetător european de la MIRI, a devenit puțin nervos. Unul a fost despre potențialul ca reducerile bugetare ale SUA să afecteze proiectul. „Pentru că a fost un parteneriat 50-50, au fost unele lucruri pe care Statele Unite trebuiau să le ofere. Au fost momente în care m-am gândit: „Sper cu adevărat că o vor face”, a spus ea.

Wright a mai spus că restricțiile impuse reglementărilor guvernului SUA privind comerțul internațional cu arme (ITAR) au creat unele obstacole, în special în primele zile. „Prin definiție, dispozitivele spațiale sunt incluse [ITAR]. Ne-am fi dorit să avem mai multe informații despre lucrurile pe care le oferă Statele Unite. Dar a fost o luptă din cauza limitărilor ITAR.”

Echipa s-a confruntat, de asemenea, cu alte provocări cu utilizări militare, începând cu detectoarele de imagistică MIRI, care convertesc lumina infraroșu mijlociu în semnale electrice. „Folosam un tip de detector dezvoltat în Statele Unite în scopuri militare”, își amintește Rickey. „În momentul în care am început să dezvoltăm MIRI, armata trecuse la alte tipuri. Așa că nu era puternic susținută”.

El a spus că echipa MIRI a trebuit să lucreze cu producătorul pentru a restabili un pas cheie în construirea detectorilor. „A fost partea înfricoșătoare să obțineți acești reactivi atunci când a fost exclus de producător”, a spus el.

păstrează lucrurile la rece

A doua provocare a fost să ne asigurăm că detectoarele funcționează corect prin atingerea unei temperaturi de 7 K (266 °C sub zero). Poate că nu pare, dar este cu mult sub cei 37 K (-236 °C) atinși de răcitoarele radiative JWST.

Potrivit lui Wright, lichidul de răcire avea potențialul de a pune în pericol proiectul MIRI. Inițial, echipa MIRI a proiectat un recipient asemănător unui termos umplut cu hidrogen lichid pentru a menține dispozitivul la rece. Cu toate acestea, acest sistem, care putea răci MIRI timp de cinci până la 10 ani, avea o greutate semnificativă. „Observatorul și-a depășit bugetul colectiv”, a spus Wright. „O modalitate de a economisi masa a fost să scoți acest sistem și să-l înlocuiești cu un mecanism de răcire activ.”

Această decizie a pus un alt set de probleme. „A fost o schimbare mare care a avut loc târziu după confirmarea designului MIRI. Deși tehnologia de răcire activă era în dezvoltare pentru alte misiuni viitoare, nu fusese proiectată pentru JWST și MIRI până atunci. Era un risc, deoarece tehnologia a început să se dezvolte în urmă. telescopul cu aproximativ al cincilea ani”.

Cu toate acestea, norul de incertitudine a fost îndepărtat de ceea ce Wright a numit „slujba fantastică a JPL”.