mai 21, 2022

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Cela fait trois mois dans l’espace lointain, et l’instrument Web à infrarouge moyen est toujours en train de se refroidir

Le télescope spatial James Webb continue de se refroidir à son emplacement au point de Lagrange 2, à 1,5 million de kilomètres de la Terre. Comme JWST est un télescope infrarouge, il doit fonctionner à des températures extrêmement basses, autour de 40 K (-223°C, -369,4°F). Mais un outil devrait être plus cool.

Pour fonctionner avec une efficacité maximale, l’instrument à infrarouge moyen (MIRI) de Webb doit être refroidi à une température de 7 K (-266 °C). Et vous aurez besoin d’un peu d’aide pour atteindre ces températures glaciales.

La plupart du télescope et de ses instruments reposent sur le pare-soleil massif de JWST ainsi que sur le refroidissement passif, profitant des températures glaciales dans l’espace lointain. Les instruments proches de l’infrarouge (NIRCam, NIRSpec et FGS-NIRISS) ont maintenant atteint leur plage cible de 34 à 39 K via un refroidissement passif.

MIRI porte des détecteurs qui doivent être inférieurs à 7 Kelvin pour pouvoir détecter des photons infrarouges de plus grande longueur d’onde. Cette température n’est pas possible sur Webb par des moyens passifs seuls, donc Webb porte un liquide de refroidissement innovant, dédié à la tâche de refroidir les détecteurs MIRI afin qu’il puisse voir dans l’infrarouge plus que les autres appareils.

Les missions infrarouges précédentes, telles que le télescope spatial Spitzer, utilisaient un réservoir d’hélium liquide cryogénique qui agit comme un liquide de refroidissement en produisant de la vapeur gelée qui refroidit l’ensemble du télescope. Mais la vapeur était évacuée dans l’espace, et une fois l’approvisionnement en hélium épuisé, la capacité de refroidir le télescope avait disparu. Spitzer a été lancé en 2003 et mission accomplie en 2020.

Mais le refroidisseur MIRI réutilise l’hélium, tout comme le réfrigérateur de votre cuisine recycle constamment son liquide de refroidissement.

Konstantin Beninen et Brett Naylor, spécialistes du liquide de refroidissement froid, NASA JPL ont expliqué : Dans un article de blog JWST. Bientôt, un refroidisseur cryogénique est sur le point de vivre ses jours de mission les plus difficiles. En actionnant les vannes cryogéniques, le réfrigérant cryogénique redirigera le gaz d’hélium en circulation et le forcera à travers la restriction de débit. Au fur et à mesure que le gaz se dilate à la sortie de la restriction, il devient plus froid, et les détecteurs MIRI peuvent alors être amenés à une température de fonctionnement froide inférieure à 7 fours.

Merry a été examiné dans la salle blanche géante du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, en 2012. Crédit : NASA/Chris Gunn.

Ce type de liquide de refroidissement recyclé signifie également la durée de vie de l’outil MIRI, et l’ensemble du JWST peut être encore plus long qu’un Spitzer de 16 ans. Les ingénieurs de Webb ont indiqué une durée de vie possible de 20 ans, voire plus.

Une fois que MIRI atteint ses températures finales, les ingénieurs peuvent commencer la phase finale de fonctionnement du télescope.

Alistair Glass, scientifique des instruments Webb-MIRI, UK Astronomy Technology Center, et Macarena Garcia-Marin, scientifique des instruments, ESA ont écrit. Ils ont déclaré que le liquide de refroidissement cryogénique « puisera presque toute la chaleur restante dans 100 kilogrammes (220 livres) de métal et de verre de MIRI le matin du lancement orbital, il y a trois mois. MIRI sera le dernier des quatre instruments de Webb à ouvrir ses yeux vers l’univers. »

Vous pouvez lire plus de détails sur le fonctionnement du liquide de refroidissement ici. Plus d’informations sur MIRI sont disponibles sur Ceci est le site Web de la NASA. Vous pouvez voir les températures de tous les instruments et la progression de la mise en service de Webb dans Où est le site ?

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