韦伯太空望远镜中红外仪器的制冷系统已开始工作,未来几天很关键


韦伯太空望远镜中红外仪器的制冷系统已开始工作,未来几天很关键


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韦伯太空望远镜中红外仪器的制冷系统已开始工作,未来几天很关键


【韦伯太空望远镜中红外仪器的制冷系统已开始工作,未来几天很关键】在过去三个月的大部分时间里 , 中红外仪器MIRI和其他韦伯仪器一直通过将热能辐射到黑暗的太空中来冷却 , 也就是自然冷却 , 也叫作被动冷却 。 近红外仪器需要在34至39开尔文的温度下工作 , 被动冷却 。 但MIRI里的探测器需要更冷 , 才能探测到波长更长的光子 。
MIRI是使用砷硅还有其他合成材料制造的 , 需要在低于7开尔文的温度下才能正常工作 。 这种温度单靠被动冷却是不可能的 , 所以韦伯携带了一个制冷系统 , 专门用于冷却MIRI的探测器 。 “在过去的几周里 , 制冷系统一直在通过MIRI光学台循环冷氦气 , 这将有助于将其冷却到约15开尔文 , 很快 , 制冷系统将经历其任务中最具挑战性的几天 。
通过操作低温阀 , 制冷系统将重新引导循环氦气 , 并迫使其通过流量限制 。 当气体在出口时膨胀如果取消限制 , 温度会变冷 , 然后可以使MIRI探测器达到低于7开尔文的低温工作温度 。 但首先 , 制冷系统必须先在接近15开尔文的温度范围进行转变 , 此时制冷系统的散热能力处于最低水平 , 之后制冷系统将快速连续执行几个时间关键型阀门和压缩机操作 , 并根据MIRI制冷系统温度和流量测量结果进行调整 。 有趣的是的是 , 在流量重定向之后 , 随着温度的降低 , 冷却能力会变得更好 。
“一旦制冷系统克服了剩余的热负荷 , 它将在余下的任务中进入低功率稳定科学运行状态 。 这个转变过程已在NASA喷气推进实验室JPL的制冷系统试验台上进行了42次测试 。 ”负责管理MIRI制冷系统的系统测试工程师表示 。 “MIRI从韦伯的其他仪器中脱颖而出 , 因为它在更长的红外波长下工作 , 而其他仪器都以近红外的N开头 。
MIRI将支持仪器套件探索红外宇宙 , 其深度和细节远远超出天文学家迄今为止所能获得的任何信息 。 另外 , MIRI还额外配备了四台日冕仪系统 , 这些日冕仪系统经过精心设计 , 可以在恒星的强光照射下探测此类行星 。 然后 , MIRI的两台光谱仪系统可以测量出系外巨行星(类似于我们自己的木星)的详细颜色 , 以揭示其大气中气体(包括水、臭氧、甲烷、氨等)的化学特性、丰度和温度 。 ”另外一位科学家表示 。



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