Assemblaggio degli occhi nel medio infrarosso del telescopio Webb
C’è più di una ragione per cui lo strumento nel medio infrarosso (MIRI) a bordo del James Webb Space Telescope (JWST) è un pioniere. Dei quattro strumenti del JWST, è l’unico osservato nella gamma del medio infrarosso, da 5 a 28 μm; Gli altri tre sono dispositivi nel vicino infrarosso con lunghezze d’onda da 0,6 a 5 micron. Per raggiungere queste lunghezze d’onda, MIRI doveva essere conservato nello strumento più freddo del JWST, il che significa che determina essenzialmente i requisiti per il sistema di raffreddamento del telescopio.
Le straordinarie immagini catturate da MIRI sono una testimonianza dei notevoli risultati ingegneristici raggiunti, che sono stati raggiunti superando immense sfide attraverso un attento lavoro di squadra e il coordinamento attraverso l’Atlantico.
fatto festa
“Ricordo che nei primi giorni mi è stato detto che il dispositivo non sarebbe mai stato costruito. Alcune persone alla NASA hanno esaminato il diagramma a blocchi per la nostra struttura di gestione e hanno detto che non avrebbe mai funzionato”, ha affermato il professor George Rickey, che guida il team scientifico del MIRI , ricorda.
MIRI è costruito congiuntamente da Jet Propulsion Lab e un consorzio europeo che comprende diverse istituzioni. Mentre il software di controllo e l’elettronica del rivelatore di JPL sono stati sviluppati negli Stati Uniti, i principali sottosistemi di strumenti sono stati sviluppati nel Regno Unito, Francia, Germania, Belgio, Paesi Bassi, Danimarca, Svezia, Irlanda, Spagna e Svizzera.
Anche se alla fine tutto è andato a posto, ci sono stati momenti in cui la professoressa Gillian Wright, la principale ricercatrice europea del MIRI, si è innervosita. Uno riguardava la possibilità che i tagli al budget degli Stati Uniti influissero sul progetto. “Poiché era una partnership 50-50, c’erano alcune cose che gli Stati Uniti dovevano fornire. Ci sono stati momenti in cui ho pensato, ‘Spero davvero che lo facciano”, ha detto.
Wright ha anche affermato che le restrizioni alle normative sul commercio internazionale di armi (ITAR) del governo statunitense hanno creato alcuni ostacoli, in particolare nei primi giorni. “Per definizione, i dispositivi spaziali cadono sotto [ITAR]. Ci sarebbe piaciuto avere più informazioni sulle cose che gli Stati Uniti stavano fornendo. Ma è stata una lotta a causa dei limiti di ITAR”.
Il team ha anche affrontato altre sfide con usi militari, a cominciare dai rilevatori di immagini MIRI, che convertono la luce del medio infrarosso in segnali elettrici. “Stavamo usando un tipo di rilevatore sviluppato negli Stati Uniti per scopi militari”, ricorda Rickey. “Quando abbiamo iniziato a sviluppare MIRI, i militari erano passati ad altri tipi. Quindi non era fortemente supportato”.
Ha detto che il team MIRI ha dovuto lavorare con il produttore per ripristinare un passaggio chiave nella costruzione dei rivelatori. “È stata la parte spaventosa ottenere questi reagenti quando è stato messo da parte dal produttore”, ha detto.
mantieni le cose al fresco
La seconda sfida era garantire che i rivelatori funzionassero correttamente raggiungendo una temperatura di 7 K (266 °C sotto lo zero). Potrebbe non sembrare, ma è ben al di sotto dei 37 K (-236 °C) raggiunti dai dissipatori radiativi di JWST.
Secondo Wright, il liquido di raffreddamento aveva il potenziale per mettere a repentaglio il progetto MIRI. Inizialmente, il team MIRI ha progettato un contenitore simile a un thermos riempito di idrogeno liquido per mantenere il dispositivo fresco. Tuttavia, questo sistema, che poteva raffreddare MIRI per 5-10 anni, aveva un peso significativo. “L’osservatorio ha superato il suo budget collettivo”, ha detto Wright. “Un modo per risparmiare massa era rimuovere questo sistema e sostituirlo con un meccanismo di raffreddamento attivo”.
Questa decisione ha posto una serie diversa di problemi. “È stato un grande cambiamento avvenuto in ritardo dopo la conferma del progetto MIRI. Sebbene la tecnologia di raffreddamento attivo fosse in fase di sviluppo per altre missioni future, fino ad allora non era stata progettata per JWST e MIRI. Era un rischio perché la tecnologia ha iniziato a svilupparsi dietro il telescopio da circa un quinto Anni”.
Tuttavia, la nuvola di incertezza è stata rimossa da quello che Wright ha definito “il fantastico lavoro di JPL”.
