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詹姆斯-韦伯太空望远镜已经冷却到最终温度了吗?--差不多

2022-04-29 14:01:00 cnBeta.COM
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当仪器运行时,探测器和电子装置会产生热量,这些热量则会被低温冷却器平衡,从而使MIRI保持在一个稳定的、非常冷的工作温度。近红外仪器在运行过程中同样也会升温,所以必须分散热量。来自探测器和电子设备的热量则会被辐射到深空。

现在仪器已经达到了它们的工作温度,望远镜镜面也将继续冷却到它们的最终温度,不过现在它们还没有完全达到。主镜段和副镜是由铍(涂有金)制成。在低温条件下,铍有一个很长的热时间常数,这意味着它需要很长的时间来冷却或加热。眼下,主镜段仍在冷却,这个过程非常缓慢。

挂在其支撑结构的末端并离任何热源都很远的副镜则是最冷的镜面,目前为29.4开尔文。18个主镜段的温度范围则从34.4开尔文到54.5开尔文不等。铍镜的一个优点是,它们不会像玻璃镜在这些温度下那样随温度变化而改变形状,因此温度范围不会影响望远镜的对准过程。

目前,18个镜段中有4个高于50开尔文:它们分别处于52.6、54.2、54.4和54.5开尔文的温度条件下。这四个镜段发出一些中红外光并到达MIRI探测器。由于现在所有的镜子温度都低于55开尔文,预计MIRI将有足够的敏感度来执行其计划中的科学,但这些镜面的任何额外冷却都只会提高其性能。韦伯团队希望看到镜面再冷却0.5到2开尔文。

当将望远镜指向一个天文目标时,望远镜和遮阳板将一起移动。遮阳板呈现给太阳的角度被称为指向的“姿态”。通过五层遮阳板到达主镜的少量余热取决于这个姿态,另外,由于镜段温度变化非常缓慢,所以它们的温度取决于多日平均的姿态。

在调试期间,韦伯目前大部分时间都是对准黄道两极,这是一个相对较热的姿态。在科学运行期间,从今年夏天开始,望远镜在天空中的指向性分布将变得更加均匀。对最热的镜段的平均热输入预计会下降一些,镜面也会冷却一些。

在调试的后期,团队计划测试镜面的热依赖性对姿态的影响。他们将把韦伯放在热姿态上几天,然后再把韦伯放在冷姿态上几天--这个过程被称为热回转。这将告诉科研人员,当观测站在这些位置上的任何特定时间内,镜面需要多长时间来冷却或加热。

韦伯是否达到了它的最终温度?答案是:差不多了。

责任编辑:bH_05118

关键词: 科学探索 詹姆斯-韦伯太空望远镜已经冷却到最终温度了吗

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