/图像-1/由喷气推进实验室拍摄 从英国出发后，工程师们在美国宇航局戈达德太空飞行中心对詹姆斯·韦伯太空望远镜的中红外仪器进行“接收检查”
信用:美国宇航局/克里斯·冈恩 定于12月15日发布
22、美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜是历史上最大的太空天文台，它有一个同样庞大的任务:从宇宙的遥远角落收集红外光，使科学家能够探索我们宇宙的结构和起源以及我们在宇宙中的位置
许多宇宙物体——包括恒星和行星，以及它们形成时的气体和尘埃——都会发出红外光，有时被称为热辐射
但大多数其他温暖的物体也是如此，如烤面包机、人和电子产品
这意味着韦伯的四个红外仪器可以探测到自己的红外辉光
为了减少这些排放，仪器必须非常冷——大约40摄氏度，或者零下388华氏度(零下233摄氏度)
但是为了正常工作，中红外仪器或MIRI内部的探测器将不得不变得更冷:低于7开尔文(零下448华氏度，或零下266摄氏度)
这仅仅比绝对零度(0摄氏度)高几度——这是理论上可能达到的最低温度，尽管它在物理上永远不可能达到，因为它代表着完全没有热量
(然而，MIRI并不是有史以来在太空运行的最冷的成像仪器
) 温度本质上是对原子运动速度的测量，除了探测自身的红外光，韦伯探测器还可以通过自身的热振动来触发
MIRI探测到的光的能量比其他三种仪器低
因此，它的探测器对热振动更加敏感
这些不需要的信号被天文学家称为“噪音”，它们会淹没韦伯试图探测到的微弱信号
发射后，韦伯将展开一个网球场大小的遮阳篷，阻挡MIRI和其他仪器的太阳热量，让它们被动冷却
从发射后大约77天开始，MIRI的低温冷却器将花费19天的时间将仪器探测器的温度降低到7开尔文以下
美国宇航局南加州喷气推进实验室的低温冷却器专家康斯坦丁·佩纳宁说:“在地球上，将某物冷却到那个温度相对容易，通常是为了科学或工业应用。”该实验室为美国宇航局管理MIRI仪器
“但是那些基于地球的系统体积庞大，能源效率低下
对于太空天文台来说，我们需要一个物理上紧凑、高能效的冷却器，它必须高度可靠，因为我们不能出去修理它
这就是我们面临的挑战，在这方面，我想说MIRI制冷机肯定处于前沿
" 这部动画展示了詹姆斯·韦伯太空望远镜在发射后几小时和几天内的理想执行情况
中央可展开塔架组件的延伸将增加MIRI两个部分之间的距离
它们通过一根输送冷却氦气的盘管连接在一起
荣誉:美国宇航局戈达德太空飞行中心 韦伯的重大科学目标之一将是研究宇宙中形成的第一代恒星的特性
韦伯的近红外照相机，或NIRCam仪器，将能够探测到这些极其遥远的物体，MIRI将帮助科学家确认这些微弱的光源是第一代恒星的星团，而不是第二代恒星，后者是随着星系的演化而形成的
通过观察比近红外仪器更厚的尘埃云，MIRI将揭示恒星的诞生地
它还将探测地球上常见的分子——如水、二氧化碳和甲烷，以及硅酸盐等岩石矿物的分子——在附近恒星周围的凉爽环境中，那里可能会形成行星
在更热的环境中，近红外仪器能更好地探测这些分子的蒸气，而MIRI能将它们视为冰
“通过结合美国和欧洲的专业知识，我们已经将MIRI开发为韦伯的强大能力，这将使来自世界各地的天文学家能够回答关于恒星、行星和星系如何形成和演化的大问题，”MIRI科学团队的联合领导者、英国天文技术中心(英国ATC)的仪器欧洲首席研究员吉利恩·赖特说
大寒 MIRI制冷机使用氦气——足以填充大约9个派对气球——将热量从仪器的探测器带走
两台电动压缩机通过一根延伸到探测器所在位置的管子泵送氦气
管子穿过一个金属块，金属块也与探测器相连；冷却的氦气从金属块中吸收多余的热量，从而使探测器的工作温度保持在7开尔文以下
变暖(但仍然很冷)的气体然后返回压缩机，在那里排出多余的热量，循环再次开始
从根本上说，该系统类似于家用冰箱和空调中使用的系统
输送氦气的管道由镀金不锈钢制成，尺寸不到十分之一英寸(2
5毫米)的直径
它从压缩机延伸约30英尺(10米)，位于一个被称为宇宙飞船总线的区域，到位于光学望远镜元件中的MIRI探测器，位于天文台蜂窝状主镜的后面
被称为可展开塔组件的硬件连接了这两个区域
当打包发射时，DTA被压缩，有点像一个活塞，以帮助将收起的观测台安装到火箭顶部的保护舱中
一旦进入太空，该塔将延伸，将室温航天器总线与更冷的光学望远镜仪器分开，并允许遮阳棚和望远镜完全展开
但是伸长过程需要氦气管道与可展开塔架组件一起延伸
所以管子像弹簧一样盘绕，这就是为什么MIRI的工程师们把管子的这一部分戏称为“Slinky”
" “在一个跨越天文台多个区域的系统上工作有几个挑战，”JPL MIRI的项目经理分析恩·施耐德说
“这些不同的地区由不同的组织或中心领导，包括诺斯罗普·格鲁曼公司和美国宇航局的戈达德太空飞行中心，我们必须与每个人互动
望远镜上没有其他硬件需要这个，所以这是MIRI独有的挑战
对于MIRI制冷机来说，这无疑是一条漫长的道路，我们已经准备好看到它在太空中的表现
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