韋伯望遠鏡最怕熱的科學儀器,已降溫至超冷工作溫度

作者 | 發布日期 2022 年 04 月 14 日 12:40 | 分類 天文 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


強大的詹姆斯‧韋伯望遠鏡將看到宇宙大爆炸後第一個形成的星系,但要辦到這點,望遠鏡需維持在極低溫度環境。4 月 13 日 NASA 與 ESA 相繼宣布,在所有儀器中最怕熱的中紅外成像-光譜儀(MIRI)已於 4 月 7 日冷卻至零下 266℃ 工作溫度,表現比預期還好,團隊即將拍攝用於校準的恆星以測試最終對焦圖像。

中紅外成像-光譜儀(MIRI)由 NASA 與 ESA 共同開發,與韋伯另外 3 個儀器一樣,MIRI 自自去年 12 月 25 日發射以來也躲在遮陽罩底部降溫至零下 183℃,但想再進一步降至零下 266℃ 就需要電動低溫冷卻器幫忙。

遙遠的星系、隱藏在塵埃後方的恆星、太陽系外行星等都會發出紅外光,但其他溫暖物體也會,包括韋伯望遠鏡自身電子與光學元件,冷卻儀器與周圍硬體可以抑制這些紅外輻射,其次可以抑制探測器元件本身因原子振動產生的暗電流(dark current)。

由於暗電流也會釋出類似外部光源的訊號,可能誤導天文學家尋找真正來自遙遠星系天體的光芒,而儀器溫度每升高一度,暗電流就會升高約 10 倍,因此研究團隊才需降低儀器溫度使原子更少振動、產生更少暗電流,讓 MIRI 檢測到更長紅外波長。

4 月 13 日,NASA 與 ESA 宣布 MIRI 儀器已順利於 4 月 7 日冷卻至零下 266℃,團隊成員 Mike Ressler 表示儀器就像按照電影劇本一步一步執行該做的一切,當測試數據傳回控制中心時,一切看起來完全符合預期,說明我們擁有一台健康的儀器。

現在 MIRI 儀器已來到可以工作的溫度,團隊即將拍攝恆星和其他可用於校準的物體以測試圖像、檢查儀器功能,今年夏天準備分享韋伯望遠鏡第一張科學圖像。

(首圖來源:NASA

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