Das kälteste Instrument von James Webb nähert sich dem absoluten Nullpunkt

Das MIRI-Instrument, das am James-Webb-Teleskop installiert ist, passierte darunter -266 ° C, Temperatur relativ nahe am absoluten Nullpunkt. Seine Kühlung ist notwendig, damit das Observatorium im mittleren Infrarotspektrum sehen kann.

Bevor wir die Geheimnisse unseres Universums entdecken, James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) sie müssen ihre Instrumente ausreichend abkühlen lassen. Ein neuer Meilenstein wurde am 7. April 2022 erreicht. angekündigt NASA 13. April: Das kälteste Instrument des Observatoriums erreichte die Betriebstemperatur, unter -266 ° C.

Das betreffende Instrument heißt MIRI, was “Mittelinfrarot-Instrument” bedeutet. Diese Kamera ist das einzige JWST-Instrument, das im mittleren Infrarotspektrum beobachten kann. MIRI wurde von der NASA und der ESA (European Space Agency) entwickelt. Um richtig zu funktionieren, sollte dieses Instrument eine Endtemperatur von unter 7 Kelvin erreichen – oder etwa -266 ° C.

MIRI-Inspektionsinstrumente. // Quelle : NASA / Chris Gunn (beschnittenes Foto)

Diese extrem kalte Temperatur bringt es tatsächlich näher an den absoluten Nullpunkt, der auf -273,15 ° C eingestellt ist. Diese Temperatur ist die niedrigste, die im gesamten Universum existieren kann. Es kann nur angefahren werden. Diese Schwelle entspricht auch Null auf der Kelvin-Skala. Es hat sich herausgestellt, dass die Durchschnittstemperatur des Universums ist an sich sehr niedrigbei -270,45 °C.

Wie hat sich das MIRI-Instrument so stark abgekühlt?

Es ist im Schatten Hitzeschild dass es MIRI und drei anderen James-Webb-Instrumenten gelang, allmählich im Weltraum abzukühlen. Dadurch konnte MIRI zunächst eine Temperatur von -183 °C erreichen. Aber das war noch nicht genug. Damit MIRI unter den 7-Kelvin-Streifen fallen konnte, musste ein elektrischer Kryokühlschrank bereitgestellt werden. Als MIRI von -258 °C (15 Kelvin) auf -267 °C (6,4 Kelvin) ging, wurde ein schwieriger Schritt gemacht: NASA und ESA sprechen von einem „Pinch Point“.

Im Bedarfsfall das Eintauchen von James Webbs Instrumenten in die Kälte, das liegt daran, dass sie alle für die Erkennung von Infrarotlicht bestimmt sind. Das Galaxien entfernt, die Sterne ich Exoplaneten emittieren diese Art von Licht, aber nicht nur: Heiße Objekte erzeugen Infrarotlicht … einschließlich JWST-Geräten. Das Reduzieren der Temperatur des Instruments eliminiert seine Emissionen, die die Beobachtungen stören könnten.

Für weitere

James Webb.  // Quelle: NASA / Chris Gunn (Foto mit freundlicher Genehmigung)James Webb.  // Quelle: NASA / Chris Gunn (Foto mit freundlicher Genehmigung)

MIRI ist auch ein Instrument, das sehr empfindlich auf das reagiert, was die NASA „Dunkelstrom“ nennt, der eine Rauschquelle in Sensoren sein und die richtigen Signale verschlüsseln kann, die von Astronomen gesucht werden. ES IST ” der elektrische Strom, der durch die Vibration der Atome in den Detektoren selbst erzeugt wird Eine Absenkung der Temperatur reduziert die Schwingungen dieser Atome und damit den Dunkelstrom.

Das MIRI-Instrument ist noch nicht ganz fertig. Nun gilt es, Himmelsobjekte wie Sterne zu fotografieren, um das Instrument zu kalibrieren und auf Funktionsfähigkeit zu prüfen. Gleichzeitig wird die Kalibrierung der anderen drei Instrumente fortgesetzt. Die ersten wissenschaftlichen Beobachtungen von James Webb sollen im Sommer 2022 erfolgen.

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