Han pasado tres meses en el espacio profundo y el instrumento web de infrarrojo medio todavía se está enfriando.

El Telescopio Espacial James Webb continúa enfriándose en su ubicación en el Punto 2 de Lagrange, a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Dado que JWST es un telescopio infrarrojo, necesita operar a temperaturas extremadamente bajas, alrededor de 40 K (-223 °C, -369,4 °F). Pero una herramienta debería ser más genial.

Para operar con la máxima eficiencia, el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb debe enfriarse a una temperatura de 7 K (-266 °C). Y necesitará un poco de ayuda para llegar a esas temperaturas bajo cero.

La mayoría del telescopio y sus instrumentos se basan en el enorme visor solar de JWST, así como en el enfriamiento pasivo, aprovechando las temperaturas bajo cero en el espacio profundo. Los instrumentos de infrarrojo cercano (NIRCam, NIRSpec y FGS-NIRISS) ahora han alcanzado su rango objetivo de 34 a 39 K a través de enfriamiento pasivo.

MIRI lleva detectores que deben estar a menos de 7 K para poder detectar fotones infrarrojos de mayor longitud de onda. Esta temperatura no es posible en Webb solo por medios pasivos, por lo que Webb lleva un refrigerante innovador, dedicado a la tarea de enfriar los detectores MIRI para que pueda ver en el infrarrojo más que otros dispositivos.

Las misiones infrarrojas anteriores, como el telescopio espacial Spitzer, utilizaron un tanque de helio líquido criogénico que actúa como refrigerante al producir vapor congelado que enfría todo el conjunto del telescopio. Pero el vapor se expulsó al espacio, y una vez que se agotó el suministro de helio, desapareció la capacidad de enfriar el telescopio. Spitzer se lanzó en 2003 y la misión se cumplió en 2020.

Pero el enfriador MIRI reutiliza el helio, al igual que el refrigerador de su cocina recicla constantemente su refrigerante.

Konstantin Beninen y Brett Naylor, especialistas en refrigerantes fríos, NASA JPL explicaron: En una publicación de blog de JWST. Pronto, un enfriador criogénico está a punto de experimentar sus días de misión más desafiantes. Al operar las válvulas criogénicas, el refrigerante criogénico redirigirá el gas de helio en circulación y lo forzará a través de la restricción de flujo. A medida que el gas se expande al salir de la restricción, se vuelve más fríos, y los detectores MIRI se pueden llevar a una temperatura de funcionamiento en frío de menos de 7 hornos».

Merry fue examinada en la sala limpia gigante del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, en 2012. Crédito: NASA/Chris Gunn.

Este tipo de refrigerante reciclado también significa la vida útil de la herramienta MIRI, además de que todo el JWST puede ser incluso más largo que un Spitzer de 16 años. Los ingenieros de Webb han declarado una posible vida útil de 20 años, o incluso más.

Una vez que MIRI alcanza sus temperaturas finales, los ingenieros pueden comenzar la fase final de operación del telescopio.

Alistair Glass, científico de instrumentos Webb-MIRI, Centro de Tecnología de Astronomía del Reino Unido, y Macarena García-Marín, científica de instrumentos y calibrador, escribió la ESA. Dijeron que el refrigerante criogénico «atraerá casi todo el calor restante en 100 kilogramos (220 libras) de metal y vidrio de MIRI en la mañana del lanzamiento orbital, hace tres meses. MIRI será el último de los cuatro instrumentos de Webb en abrir sus ojos al universo».

Puede leer más detalles sobre cómo funciona el refrigerante aquí. Más información sobre MIRI está disponible en Este es el sitio web de la NASA. Puede ver las temperaturas de todos los instrumentos y el progreso de la puesta en marcha de Webb en ¿Dónde está el sitio web?

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