Den første af fire instrumenter til NASAs James Webb-rumteleskop har afsluttet kryogen test, der er designet til at efterligne de barske forhold i det ydre rum.
Den første af fire instrumenter til det embatterede James Webb-rumteleskop - NASAs planlagte næste generation af rumteleskop - har med succes gennemført kryogen test ved U.K.'s Science and Technology Facility Councils RAL Space i Oxfordshire. Med andre ord er det testet ved ekstremt lave temperaturer, designet til at efterligne temperaturer i barske ydre rum.
Kameraet og spektrometret - kaldet Mid-InfraRed Instrument (MIRI) - er designet til at studere Kuiper Belt-objekter, der kredser forbi Pluto i vores eget solsystem, ud over fjerne exoplaneter, centre for stjernefødsel og stadig dannende galakser.
MIRI gennemgår justeringstest i Storbritannien. Billedkredit: STFC / RAL Space
Et team på mere end 50 videnskabsfolk fra 11 lande testede MIRI i 86 dage, hvilket var den længste og mest udtømmende test ved kryogene temperaturer på et astronomiinstrument i Europa før levering til dets integration i et rumfartøj.
MIRI “ser” melleminfrarødt lys udsendt af vibrerende atomer; jo varmere noget er, jo mere infrarød frigives. Alt udsender infrarødt lys - inklusive selve James Webb-rumteleskopet - og derfor skal teleskopet og dets instrumenter holdes ved utroligt kølige temperaturer. I henhold til et europæisk rumfartsagenturs (ESA) pressemeddelelse klarede MIRI sig godt i mere end 2.000 individuelle prøver ved -446,8 grader Fahrenheit eller 7 grader Kelvin - det vil sige 7 grader over absolut nul, den teoretiske temperatur, hvor al bevægelse stopper, inklusive vibrationer af atomer. Ifølge pressemeddelelsen:
Testene sikrede, at alle dele af instrumentet fungerer korrekt. Mål inde i testkammeret blev brugt til at simulere videnskabelige observationer og opnå kritiske præstationsdata. Astronomer vil bruge disse i de kommende år til at udvikle software, der er nødvendig for at kalibrere instrumentet efter lanceringen.
En tekniker har en model af MIRI
MIRI skal holdes koldere end Webbs tre andre instrumenter, fordi den ser længst ind i det infrarøde. To pumper forsyner MIRI med varmeabsorberende gas, ligesom et køleskab. Teleskopets åbne design tillader, i modsætning til de fleste teleskopers rørformede form, rummet i sig selv at hjælpe med at holde alt ultrakoldt. Ellers ville teleskopet løbe tør for kølevæske hurtigere og forkorte dets levetid. James Webb-teleskopet bruger også en solskærm på størrelse med en tennisbane.
MIRI's konstruktion er et samarbejde fra MIRI Consortium, der består af en gruppe europæiske forskere, der arbejder med ESA og NASA, et team fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Californien og forskellige andre amerikanske forskere. Instrumentet er snart på vej til NASA's Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland for at gennemgå mere test med teleskopets hele videnskabsinstrument nyttelast.
MIRI inde i et termisk testkammer. Instrumentet fungerer ved ekstremt kolde temperaturer. Billedkredit: STFC / RAL Space
Webbs andre instrumenter inkluderer et nær-infrarødt kamera (NIRCam), der fungerer med lys i det nært infrarøde område; nær-infrarød spektrograf (NIRSpec), Webbs eneste spektrograf (et instrument, der deler lys i dets forskellige bølgelængder), der er i stand til at observere over 100 objekter på én gang; og Fine Guidance Sensors-Tunable Filter (FGS-TF), et todelt instrument, der vil analysere den kemiske sammensætning af andre atmosfærer og hjælpe med at pege teleskopet mod forskellige genstande, blandt andre funktioner.
Kunstnerens koncept af James Webb Space Telescope. Billedkredit: NASA
John Mather, nobelprisvinder og Webb senior projektforsker ved NASA Goddard, sagde:
Tusinder af astronomer vil bruge Webb-teleskopet til at udvide rækkevidden af menneskelig viden langt ud over nutidens grænser. Ligesom Hubble Space Telescope omskrev bøger overalt, vil Webb finde nye overraskelser og hjælpe med at besvare nogle af de mest presserende spørgsmål inden for astronomi.
Bundlinjen: Mid-InfraRed Instrument (MIRI) - et af fire instrumenter, der er planlagt til at flyve ombord på James Webb Space Telescope - har afsluttet kryogen test på et laboratorium i England. Det er nu på vej til NASA's Goddard Space Flight Center i Maryland til gennemgå mere test med teleskopets hele pakke af instrumenter. Selve Webb-rumteleskopet venter nu på en dato, hvor Parlamentet vil stemme om fortsættelse af sin finansiering, når forskere skubber frem med dens udvikling. Fortalere for teleskopplanen for en lanceringsdato i 2018. For at lære mere om teleskopet og dets udvikling, skal du besøge STScIs James Webb Space Telescope-websted eller NASA Goddards James Webb Space Telescope ressourcecenter.
Support side til James Webb Space Telescope, herunder "fortæl en ven" og "skriv til kongressen" web widgets, værktøjer til at kontakte medier og politikere og advarsler om teleskopnyheder.