詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)达到最终工作温度:摄氏零下267度

詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)达到最终工作温度:摄氏零下267度

詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)达到最终工作温度:摄氏零下267度

(神秘的地球uux.cn报道)据台北市立天文科学教育馆网站(编译 许晋翊):美国航太总署(NASA)4月13日宣布,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的仪器在上周终于达到最终工作温度,摄氏零下267度,并接着准备开始拍摄测试图像及校正光学系统。

自2021年12月25日发射以来,JWST一直在逐渐冷却,今年年初,它的五层遮阳板部署完毕后,被动冷却的降温效果非常良好,降到了大约摄氏零下183度,但是这样可还不够,要再比这个温度更低就得动用主动式降温系统,将超低温的氦在仪器中循环以达成降温,这个过程将使得环境温度降至摄氏零下258度,但即便仅仅只高于绝对零度15度仍然不足。

根据理想气体状态方程式,PV = nRT在定容降压的情况下可以使温度再进一步降低,而任何的机械式操作会因摩擦而产热,所以这些动作经过多道程序最终才达成,其最终的温度为摄氏零下267度,仅仅只比绝对零度高了6.4度。

之所以需要降到这么低温,是因为JWST上的四种仪器都会接收到红外光,其中的三种仪器单靠遮阳板的被动降温便已可达成工作温度,而最难搞的中红外线仪器(Mid-Infrared Instrument,MIRI)则需要比摄氏零下266度还要低才能开始工作,这是因为中红外线波段比其它稍短的红外波段,更容易受到仪器本身温度的影响,这种在运作中微微发热的状况会干扰仪器的准确性,也顺便压制感光器自身原子的随机震动而产生的「暗电流」,故降温可以一次满足两种条件,在冷却仪器方面团队付出了相当大的努力。

上周完成降温后,MIRI也已经通过仪器的健康检查,接着便是试拍及仪器校正,正式的首张照片可望在今年夏天到来。




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