Προσομοίωση του διαστήματος για τα τέσσερα υπέρυθρα όργανα του JWST
Η κατασκευή ενός διαστημικού τηλεσκοπίου δεν είναι μικρό επίτευγμα. Οι συνθήκες εδώ στη Γη είναι σημαντικά διαφορετικές από αυτές σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας. Πώς ξέρουμε ότι κάθε τηλεσκόπιο που κατασκευάστηκε στα ελεγχόμενα εργαστήρια μας μπορεί να αντέξει το σκληρό περιβάλλον του διαστήματος;
Ευτυχώς, μπορούμε να αναδημιουργήσουμε συνθήκες παρόμοιες με εκείνες του διαστήματος με τη χρήση προσομοιωτών, όπως αυτός ο θάλαμος θερμικού κενού στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Μέριλαντ, ΗΠΑ. Σε αυτή την εικόνα, ο θάλαμος δεν είναι σε λειτουργία, όπως φαίνεται από την παρουσία του φωτογράφου που κρατά έναν πυρσό στο περιθώριο. Όταν ενεργοποιηθεί, πολλαπλές αντλίες ρουφούν όλο τον αέρα για να δημιουργήσουν ένα χώρο που μοιάζει με κενό, και η θερμοκρασία μπορεί να πέσει σε ένα πολύ παγωμένο ελάχιστο -253 °C.
Ωστόσο, το πραγματικό αστέρι αυτής της εικόνας είναι το φουτουριστικό χρυσαφί πλαίσιο και το περιεχόμενό του. Αυτό το πλαίσιο φέρει τη μονάδα Integrated Science Instrument Module, μια δομή που περιέχει τα επιστημονικά εργαλεία του James Webb Space Telescope, ή JWST, για το 2018, διάδοχο του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble.
Μαζί με το πλαίσιο, αυτή η μονάδα ζυγίζει περίπου όσο ένας ελέφαντας και φιλοξενεί τέσσερα όργανα για παρατήρηση στο υπέρυθρο, ένα μέρος του φάσματος που αποτελεί κλειδί στην εξερεύνηση της προέλευσης του Σύμπαντος και των ιδιοτήτων των πολύ μακρινών κοσμικών αντικειμένων.
Αυτή η ικανότητα είναι ο λόγος για την εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία του θαλάμου: υπέρυθρο φως που εκπέμπεται από ζεστά αντικείμενα. Για να αποφευχθούν υπέρυθρες εκπομπές από το ίδιο το τηλεσκόπιο παρεμβαίνοντας στις παρατηρήσεις του JWST, ολόκληρο το τηλεσκόπιο πρέπει να ψύχεται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.
Στο διάστημα, το JWST θα κάνει χρήση ενός γιγάντιου αλεξήλιου ώστε να το κρατήσει εντελώς στη σκιά. Αυτό θα κρατήσει το τηλεσκόπιο στους -233 ° C.
Η ομάδα του JWST πέτυχε ένα ορόσημο το περασμένο καλοκαίρι, καθώς και τα τέσσερα επιστημονικά όργανα πέρασε τις κρυογονικές δοκιμές τους σε αυτή την αίθουσα. Οι τρεις μονάδες εγγύς υπέρυθρου ψύχθηκαν στους περίπου -233 ° C, ενώ το όργανο μέσο-υπερύθρου έφτασε σε ακόμα χαμηλότερη θερμοκρασία -266 ° C, για συνολικά 116 ημέρες. Για περισσότερες πληροφορίες, διαβάστε εδώ (αγγλικά).
Μετά τις δοκιμές αυτές, μια από τις μονάδες - το Near InfraRed Spectrograph (εγγύς υπέρυθρο φασματογράφος) - αφαιρέθηκε και εξοπλίστηκε με νέους ανιχνευτές και 'μικροδιαφράγματα', μια νέα τεχνολογία για να μελετήσει εκατοντάδες ουράνια αντικείμενα ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας μικροσκοπικά παράθυρα με πλάτος αυτό μιας ανθρώπινης τρίχας. Όταν αυτό το αναβαθμισμένο όργανο επανέλθει, ολόκληρη η μονάδα θα συνεχίσει με περαιτέρω περιβαλλοντικές δοκιμές για να αναπαραχθούν οι συνθήκες που υφίσταται κατά την εκτόξευση και στο διάστημα. Για περισσότερες πληροφορίες, διαβάστε εδώ (αγγλικά).
JWST είναι ένα συνεργατικό έργο της NASA, ESA και της Καναδικής Υπηρεσίας Διαστήματος.