El Telescopio Espacial James Webb continúa enfriándose en su ubicación en el Punto 2 de Lagrange, a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra.Debido a que el JWST es un telescopio infrarrojo, debe operar a temperaturas extremadamente bajas por debajo de los 40 K (-223 grados Celsius, -369,4 grados Fahrenheit).Pero un instrumento debería ser más genial.
Los instrumentos de infrarrojo medio (MIRI) de Webb deben enfriarse a 7 K (-266 C, -447 F) para operar con la máxima eficiencia.Y necesitas un poco de ayuda para llegar a esas bajas temperaturas.
La mayoría de los telescopios y sus equipos se basan en los enormes parasoles y el enfriamiento pasivo de JWST para aprovechar las bajas temperaturas del espacio profundo.Los instrumentos de infrarrojo cercano (NIRCam, NIRSpec, FGS-NIRISS) ahora han alcanzado su rango objetivo de 34-39K con enfriamiento pasivo.
MIRI tiene detectores que deben tener menos de 7K para poder detectar fotones de mayor longitud de onda en el infrarrojo.Esta temperatura no es posible solo con medios pasivos en Webb, por lo que Webb tiene un crioenfriador innovador que enfría los detectores de MIRI para ver la luz infrarroja más lejos que otros instrumentos.
Las misiones infrarrojas anteriores, como el telescopio espacial Spitzer, han utilizado tanques de helio líquido criogénico que actúa como refrigerante al generar un vapor helado que enfría todo el conjunto del telescopio.Sin embargo, el vapor se liberó al espacio y cuando desapareció el helio suministrado, terminó su capacidad para enfriar el telescopio.El Spitzer se lanzó en 2003 y su misión finalizó en 2020.
Sin embargo, los enfriadores de MIRI reutilizan el helio, al igual que el refrigerador de una cocina recicla continuamente su propio refrigerante.
“Durante las últimas semanas, el enfriador criogénico hará circular gas helio frío más allá del banco óptico MIRI para ayudar a enfriarlo a alrededor de 15 Kelvin”, explicaron Konstantin Penanen y Bret Naylor, especialistas en enfriadores criogénicos del JPL de la NASA.De la publicación del blog JWST.“Pronto, el enfriador criogénico experimentará el día más difícil de su misión.Al accionar la válvula criogénica, el enfriador criogénico redirige el gas de helio en circulación y pasa la restricción de flujo.A medida que el gas se expande cuando sale de sus límites, se enfría y puede llevar el detector MIRI a una temperatura de funcionamiento más fría de menos de 7 Kelvin”.
Este tipo de enfriador reciclado también implica una vida útil de los instrumentos MIRI, y el JWST general podría ser mucho más largo que los 16 años de Spitzer.Los ingenieros de Webb mencionaron que tienen una vida útil de más de 20 años.
Una vez que el MIRI ha alcanzado su temperatura final, los ingenieros pueden comenzar la fase final de la puesta en servicio del telescopio.
“Enfriar este instrumento es uno de los últimos desafíos importantes que enfrenta Webb antes de que el equipo MIRI pueda relajarse de verdad”, dijo Alistair Glasse del Centro de Astronomía y Tecnología del Reino Unido, científico de instrumentos Webb-MIRI y Macarena, científico de calibración e instrumentos MIRI García Marín. dicho: ESA.Dijeron que el enfriador criogénico eliminaría casi todo el calor que queda en el metal y el vidrio de 100 kg (220 lb) de MIRI la mañana del lanzamiento tropical hace tres meses.MIRI será la última de las cuatro herramientas que Webb abrirá al universo”.
Puede leer más sobre cómo funcionan los enfriadores criogénicos aquí.Puede encontrar más información sobre MIRI aquí.Este sitio web de la NASA.Puede ver la temperatura y el progreso de todos los dispositivos para la puesta en marcha de Webb.¿Dónde está el sitio Webb?