Космический телескоп "Джеймс Уэбб" успешно остывает

В NASA сообщили, что главное зеркало телескопа «Джеймс Уэбб» (James Webb) и научные приборы продолжают успешно охлаждаться. Этот процесс будет продолжаться ещё довольно долго, и не будет мешать процедуре выравнивания всех сегментов главного зеркала, сообщает 3Dnews.

Система охлаждения инфракрасного телескопа «Джеймс Уэбб» в основном пассивная за счёт излучения лишнего тепла в открытое космическое пространство. До 2000-го года инфракрасные космические телескопы и инфракрасные телескопы на ракетах и воздушных шарах использовали принудительное охлаждение жидким гелием. Впоследствии, за исключением охлаждения отдельных инфракрасных приёмников (камер), конструкторы перешли на пассивное охлаждение рабочих компонентов космических инфракрасных телескопов. «Джеймс Уэбб» в этом стал шедевром конструкторской мысли.

Телескоп «Джеймс Уэбб» защищён огромным, размером с теннисный корт, солнцезащитным экраном. Экран снижает силу прямого солнечного излучения и отражённых от Земли и Луны солнечных лучей с сотен ватт до милливатт, которые успешно рассеиваются в космос. Также небольшое тепло исходит от шасси телескопа, которое создаёт работающая на борту электроника и научные приборы. Баланса между поглощённым и рассеянным теплом пока нет, уточняют в NASA, но со временем он возникнет.

В агентстве ожидают, что первичное зеркало охладится до температуры ниже 50 кельвинов (около -223 °C), а приборы ближней инфракрасной области достигнут температуры около 40 кельвинов (-233 °C). Камера для работы в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI) должна быть ещё холоднее, поэтому она также снабжена активной системой теплоотвода. Важно, что если раньше гелий просто испарялся в космос в ходе охлаждения инфракрасных приборов космических телескопов, то на «Уэбб» установлена система охлаждения замкнутого цикла, что само по себе способно продлить работу телескопа. Прибор MIRI должен работать при температуре ниже 7 кельвинов или -266 °C.

Источник изображения: NASA

На представленном NASA изображении можно увидеть температуру сегментов главного зеркала на 9 февраля. Вынесенное далеко вперёд вторичное зеркало (SMA) уже охладилось до рабочей температуры, а сегменты главного зеркала охлаждены с заметной разностью температур. Главные сегменты охладятся ещё на 10 кельвинов каждое, но разница в 10-20 кельвинов может остаться навсегда, поскольку, например, ближе всего расположенные к солнечному экрану нижние элементы зеркала нагреваются сильнее, чем расположенные ближе к его верхней части. Настройка сегментов должна компенсировать эту разницу.

Интересно, что в начале процесса охлаждения часть приборов с холодной стороны телескопа специально нагревалась, чтобы предотвратить запотевание рабочих поверхностей и образование льда. Но этот этап давно завершён, и все приборы стабильно теряют температуру. Так, приборы наблюдения за ближним инфракрасным диапазоном охладились до 75 кельвинов (-198 °C), хотя для охлаждения до рабочей температуры пройдёт ещё несколько недель. А пока телескоп продолжает выравнивание сегментов главного зеркала и NASA обещает в ближайшее время сообщить об успехах первой недели настройки этих элементов.