Sono passati tre mesi nello spazio profondo e lo strumento web nel medio infrarosso si sta ancora raffreddando

Il James Webb Space Telescope continua a raffreddarsi nella sua posizione a Lagrange Point 2, a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra. Poiché JWST è un telescopio a infrarossi, deve funzionare a temperature estremamente basse, inferiori a 40 K (-223°C, -369,4°F). Ma uno strumento dovrebbe essere più interessante.

Per funzionare alla massima efficienza, lo strumento a infrarossi medi (MIRI) di Webb deve essere raffreddato a 7 K (-266 °C, -447 °F). E avrai bisogno di un piccolo aiuto per raggiungere quelle temperature gelide.

La maggior parte del telescopio e dei suoi strumenti si basa sull’enorme parasole di JWST e sul raffreddamento passivo, sfruttando le temperature di congelamento nello spazio profondo. Gli strumenti nel vicino infrarosso (NIRCam, NIRSpec e FGS-NIRISS) hanno ora raggiunto il range target da 34 a 39 K tramite raffreddamento passivo.

MIRI trasporta rivelatori che devono essere inferiori a 7 Kelvin per poter rilevare fotoni con una lunghezza d’onda più lunga della luce infrarossa. Questa temperatura non è possibile su Webb solo con mezzi passivi, quindi Webb ha un refrigerante innovativo, dedicato al compito di raffreddare i rilevatori MIRI in modo che possa vedere nell’infrarosso più di altri dispositivi.

Le precedenti missioni a infrarossi, come il telescopio spaziale Spitzer, utilizzavano un serbatoio di elio liquido criogenico che funge da refrigerante producendo vapore congelato che raffredda l’intero gruppo del telescopio. Ma il vapore è stato scaricato nello spazio e, una volta esaurita la fornitura di elio, la capacità di raffreddare il telescopio è scomparsa. Spitzer è stato lanciato nel 2003 e missione compiuta nel 2020.

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Ma il refrigeratore MIRI riutilizza l’elio proprio come il frigorifero della tua cucina ricicla costantemente il suo liquido di raffreddamento.

Konstantin Beninen e Brett Naylor, specialisti del refrigerante freddo, JPL della NASA hanno spiegato: In un post sul blog JWST. Presto, un refrigeratore criogenico sta per vivere i suoi giorni di missione più impegnativi. Azionando le valvole criogeniche, il refrigerante criogenico reindirizzerà il gas elio circolante e lo forzerà attraverso la restrizione del flusso. Man mano che il gas si espande all’uscita dalla restrizione, diventa più freddo e i rilevatori MIRI possono quindi essere portati a una temperatura di esercizio fredda inferiore a 7 Kiln.

Merry è stato esaminato nella gigantesca camera bianca del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, nel 2012. Credito: NASA/Chris Gunn.

Questo tipo di refrigerante riciclato significa anche che la vita dello strumento MIRI, inoltre l’intero JWST può essere anche più lungo di uno Spitzer di 16 anni. Gli ingegneri Webb hanno dichiarato una possibile durata della vita di 20 anni, o anche di più.

Una volta che il MIRI raggiunge le sue temperature finali, gli ingegneri possono iniziare la fase finale del funzionamento del telescopio.

Alistair Glass, scienziato degli strumenti Webb-MIRI, Centro di tecnologia astronomica del Regno Unito, e Macarena Garcia-Marin, scienziato degli strumenti, hanno scritto l’ESA. Hanno detto che il refrigerante criogenico “assorbirà quasi tutto il calore rimanente in 100 chilogrammi (220 libbre) di metallo e vetro dal MIRI la mattina del lancio orbitale, tre mesi fa. Il MIRI sarà l’ultimo dei quattro strumenti di Webb ad aprire i suoi occhi sull’universo.”

Puoi leggere maggiori dettagli su come funziona il liquido di raffreddamento qui. Maggiori informazioni su MIRI sono disponibili all’indirizzo Questo è il sito della NASA. Puoi vedere le temperature di tutti gli strumenti e l’avanzamento della messa in servizio di Webb Dov’è il sito web.

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