L’instrument MIRI de James Webb a à la fois un réchauffeur et un refroidisseur
Le long processus de préparation du télescope spatial James Webb pour les opérations scientifiques se poursuit, avec l'alignement en cours de trois de ses instruments.
Webb a récemment franchi l'étape majeure de l' alignement de ses miroirs avec son instrument NIRCam, dans une étape réussie qui promet d'excellents résultats à venir. "L'alignement de Webb sur le champ NIRCam a montré des images spectaculaires à diffraction limitée, produisant un aperçu alléchant des capacités que cet observatoire apportera à son programme scientifique", ont écrit deux chercheurs de Webb, Michael McElwain, scientifique du projet d'observatoire Webb, et Charles Bowers, Webb scientifique adjoint du projet d'observatoire, tous deux à la NASA Goddard, dans un récent article de blog . « Il s'agissait d'une étape majeure car il fallait que presque tous les systèmes d'observation fonctionnent comme prévu. Tout a fonctionné aussi bien que nous osions l'espérer, et c'était certainement un moment à célébrer.
Maintenant, l'équipe Webb travaille sur l'alignement de deux autres instruments – le spectrographe sans fente dans le proche infrarouge (NIRISS) et le spectromètre dans le proche infrarouge (NIRSpec) – ainsi que le guide, appelé capteur de guidage fin (FGS). Ce processus devrait prendre environ six semaines et garantira que tous les instruments peuvent fonctionner ensemble. Avec NIRCam, ceux-ci comprennent les instruments proche infrarouge de Webb.
Alors que les trois instruments dans le proche infrarouge sont refroidis passivement – ce qui signifie que la chaleur est dispersée du télescope et dans l'espace à l'aide d'éléments de conception tels que des dissipateurs de chaleur qui ne nécessitent aucune alimentation – le quatrième instrument, MIRI, fonctionne dans la longueur d'onde infrarouge moyenne et nécessite un refroidissement actif . Étant donné que MIRI utilise un type de détecteur différent des autres instruments et que ces détecteurs doivent être à une température extrêmement basse de moins de 7 kelvins pour fonctionner correctement, l'instrument doit être équipé d'un cryorefroidisseur. Ce système de réfrigération utilise du gaz hélium et comprend des pompes qui nécessitent de l'énergie mais doivent produire très peu de vibrations pour éviter d'interférer avec les lectures des instruments.
En plus de ce système de refroidissement, MIRI est également équipé de réchauffeurs afin que le processus de refroidissement puisse être géré avec soin pour éviter la formation de glace sur les composants. Les éléments chauffants seront bientôt éteints, permettant au système de refroidissement de ramener l'instrument à sa température de fonctionnement.
Avec le refroidissement de MIRI en cours, il faudra quelques semaines pour que l'instrument final refroidisse suffisamment pour être prêt pour l'alignement. Ensuite, avec les quatre instruments alignés, l'équipe Webb peut passer à la phase suivante de mise en service – tests de stabilité optique et mesure des performances de l'instrument – pour préparer le télescope pour les opérations scientifiques cet été.