Das MIRI-Instrument von James Webb hat sowohl eine Heizung als auch eine Kühlung

Der lange Prozess, das James-Webb-Weltraumteleskop für den wissenschaftlichen Betrieb vorzubereiten, geht mit der laufenden Ausrichtung von drei seiner Instrumente weiter.

Webb hat kürzlich den wichtigsten Meilenstein erreicht , seine Spiegel mit seinem NIRCam-Instrument auszurichten , ein erfolgreicher Schritt, der großartige Ergebnisse verspricht. „Webbs Ausrichtung am NIRCam-Feld zeigte einige spektakuläre beugungsbegrenzte Bilder, die einen verlockenden Einblick in die Fähigkeiten dieses Observatoriums für sein Wissenschaftsprogramm geben“, schrieben zwei Webb-Forscher, Michael McElwain, Projektwissenschaftler des Webb-Observatoriums, und Charles Bowers, Webb stellvertretender Observatoriumsprojektwissenschaftler, beide bei der NASA Goddard, in einem kürzlich erschienenen Blogbeitrag . „Dies war ein wichtiger Meilenstein, da fast alle Observatoriumssysteme wie geplant funktionieren mussten. Es hat alles so gut funktioniert, wie wir zu hoffen wagten, und es war sicherlich ein Moment zum Feiern.“

Jetzt arbeitet das Webb-Team an der Ausrichtung von zwei weiteren Instrumenten – dem Near-Infrared Slitless Spectrograph (NIRISS) und dem Near-Infrared Spectrometer (NIRSpec) – sowie dem Guider, dem sogenannten Fine Guidance Sensor (FGS). Dieser Prozess wird voraussichtlich etwa sechs Wochen dauern und sicherstellen, dass alle Instrumente zusammenarbeiten können. Zusammen mit NIRCam umfassen diese die Nahinfrarot-Instrumente von Webb.

Während die drei Nahinfrarot-Instrumente passiv gekühlt werden – was bedeutet, dass Wärme vom Teleskop in den Weltraum abgeleitet wird, indem Designelemente wie Kühlkörper verwendet werden, die keinen Strom benötigen – arbeitet das vierte Instrument, MIRI, im mittleren Infrarot und erfordert eine aktive Kühlung . Da MIRI einen anderen Detektortyp als die anderen Instrumente verwendet und diese Detektoren eine extrem niedrige Temperatur von weniger als 7 Kelvin aufweisen müssen, um richtig zu funktionieren, muss das Instrument mit einem Kryokühler ausgestattet werden. Dieses Kühlsystem verwendet Heliumgas und umfasst Pumpen, die Strom benötigen, aber nur sehr geringe Vibrationen erzeugen müssen, um eine Beeinträchtigung der Instrumentenanzeigen zu vermeiden.

Zusätzlich zu diesem Kühlsystem ist MIRI auch mit Heizungen ausgestattet, damit der Abkühlprozess sorgfältig gesteuert werden kann, um Eisbildung auf den Komponenten zu verhindern. Die Heizungen werden in Kürze abgeschaltet, damit das Kühlsystem das Gerät auf Betriebstemperatur bringen kann.

Da die Kühlung von MIRI im Gange ist, wird es einige Wochen dauern, bis das endgültige Instrument kühl genug ist, um für die Ausrichtung bereit zu sein. Nachdem alle vier Instrumente ausgerichtet sind, kann das Webb-Team mit der nächsten Phase der Inbetriebnahme fortfahren – optische Stabilitätstests und Instrumentenleistungsmessung –, um das Teleskop in diesem Sommer für den wissenschaftlichen Betrieb vorzubereiten.