Космический телескоп James Webb находится в процессе охлаждения
AstroNews.ru - 18 Февраля 2022 14:27:28
Охлаждение тел в космосе на самом деле сложнее, чем представляется на первый взгляд. Но именно это сейчас происходит с космическим телескопом James Webb («Джеймс Уэбб») НАСА. Охлаждение до криогенных температур необходимо для правильной работы криогенных систем телескопа. Несмотря на то, что в настоящее время охлаждение уже началось, оно будет продолжаться на протяжении еще нескольких недель, прежде чем обсерватория будет готова получать невероятные инфракрасные изображения Вселенной.
На первый взгляд может показаться, что это слишком долго, но охлаждение тел в космосе сопряжено с рядом трудностей. Первый момент состоит в том, что телескоп постоянно облучается солнечным светом, способным разогреть оборудование до очень высоких температур. К счастью, телескоп James Webb оснащен специальным солнечным экраном, способным рассеивать прямой солнечный свет.
Научные инструменты телескопа начали охлаждаться уже с того момента, как он развернул свой солнечный экран, что произошло несколько недель назад. Но даже с учетом этого дополнительного времени еще одно осложнение состоит в том, что в космосе тепло не может передаваться двумя из трех основных путей его передачи – конвекцией и теплопроводностью. В результате единственным путем передачи тепла в космосе является его излучение, которое при низких температурах является довольно медленным. Тепло испускается при этом в форме инфракрасного излучения, на сбор которого как раз и настроены инструменты «Уэбба», поэтому точность наблюдения далеких, тусклых инфракрасных источников Вселенной будет значительно снижена, если поблизости будут излучающие тепло инструменты самой космической обсерватории.
В настоящее время сегменты основного зеркала телескопа находятся при температурах от 40 до 60 Кельвинов, в то время как вторичное зеркало находится при температуре около 30 Кельвинов. Целевой уровень по температуре для сегментов зеркала лежит примерно на 10 градусов ниже.
Инструменты телескопа, предназначенные для работы в ближнем ИК-диапазоне, в настоящее время находятся при температуре 75 Кельвинов, и планируется снизить ее до 40 Кельвинов. В то же время инструмент Mid-Infrared Instrument (MIRI) нужно охладить до чрезвычайно низкой температуры в 7 Кельвинов, для чего будет использован специальный гелиевый криогенный охладитель.