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詹姆斯韦伯太空望远镜的主要工作波段(詹姆斯韦伯太空望远镜原理)

Time:2024-06-09 18:37:42 Read:647 作者:CEO

(照片来自:NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez)

通过遮阳罩冷却至90 开尔文(-183 摄氏度/-298 华氏度)后,詹姆斯·韦伯太空望远镜的中红外仪器(MIRI) 需要电动制冷器进行进一步冷却。

詹姆斯韦伯太空望远镜的主要工作波段(詹姆斯韦伯太空望远镜原理)

上周,研究团队达到了一个具有挑战性的里程碑,使仪器能够从15 开尔文(-258/-433F) 冷却到所谓的“夹点”—— 到6.4 开尔文(-267/-448F) F)。 (夹点)。

美国宇航局南加州喷气推进实验室的MIRI 项目经理阿纳琳·施奈德(Analyn Schneider) 表示:“我们为此付出了很多努力,每个人都对詹姆斯·韦伯太空望远镜进入关键活动感到兴奋和紧张。该设备的表现堪称教科书式。”作业降温方案,实际表现甚至高于预期。”

MIRI光路演示(图片来自:ESA/ATG Media Lab)

《SCI Tech Daily》指出,之所以能实现如此低的工作温度,是因为詹姆斯·韦伯太空望远镜的所有四个仪器都能够探测红外光——,该光的波长略长于人眼看到的可见光的波长。

通过红外波长,天文学家可以观察遥远的星系、隐藏在尘埃中的恒星以及太阳系外的行星,但其他温暖的物体本身也会发出红外辐射(包括望远镜本身的电子/光学硬件)。

冷却四个仪器的探测器和周围硬件将有助于抑制这种红外辐射(减少干扰)。 MIRI 检测的红外波长比其他三种仪器更长,这意味着它需要降低到更低的工作温度。

NASA 在戈达德太空飞行中心的热真空室中检查詹姆斯·韦伯太空望远镜的MIRI 隔热罩

其次,太空望远镜中的探测器需要低温来抑制所谓的“暗电流”,即探测器本身原子振动产生的电流。

据悉,暗电流与探测器中的真实信号相似,但这实际上是一个错误,给人一种它被外部光源照亮的错误印象。这对于想要在海量数据中寻找真实信号的天文学家来说显然是无法接受的。

仪器温度每升高一度,暗电流大约增加10倍。但只要温度降得足够低,探测器中原子振动产生的暗电流就会更小。

最后,一旦MIRI 达到6.4 开尔文的超低工作温度,科学家们就开始进行一系列检查,以确保仪器按预期运行。

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