NASA/ESA/CSA 詹姆斯韋伯太空望遠鏡通常被稱為 NASA/ESA 哈勃太空望遠鏡的繼任者。 事實上，它是更多的繼承者。 隨著中紅外儀器 (MIRI) 的加入，韋伯還成功地使用了紅外太空望遠鏡，例如歐空局的太空紅外天文台 (ISO) 和美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡。
在中紅外波段，宇宙與我們習慣用眼睛看到的非常不同。 從 3 微米擴展到 30 微米，中紅外檢測溫度在 30 到 700º C 之間的天體。在這種模式下，在可見光圖像中顯得暗的物體現在會發出明亮的光。
“就可以完成的化學反應以及如何理解恆星形成過程以及星系核心發生的事情而言，這是一個非常有趣的波長范圍，”開發該技術的歐洲財團的首席研究員吉莉安賴特說。米里儀器。 - 我們第一次真正的中紅外太空一瞥是通過 ISO 獲得的，該系統於 1995 年 1998 月至 2003 年 月運行。 斯皮策於 年抵達軌道，在類似波長上取得了進一步進展。 ISO 和 Spitzer 的發現都強調了對具有更大收集區域的中紅外功能的需求，以獲得更好的靈敏度和角分辨率，以解決天文學中的許多重要問題。”
Jillian 和其他人開始夢想有一種儀器能夠清晰地看到中紅外線的細節。 對他們來說不幸的是，ESA 和 NASA 將較短波長的近紅外線視為韋伯的主要目標。 ESA 領導了一種名為 NIRSpec 的近紅外光譜儀的開發，而 NASA 的目標是開發一種名為 NIRCam 的熱成像儀。
然而，當 ESA 宣布徵集對其近紅外光譜儀進行研究的申請時，Jillian 和她的同事並沒有氣餒，而是看到了機會。 “我領導的團隊做出了相當大膽的回應。 它說我們要研究近紅外光譜儀，但我們還有一個額外的渠道來處理所有這些中紅外科學研究。 我們提出了一個科學案例，說明為什麼中紅外天文學在韋伯上會很棒，”她說。
雖然她的團隊沒有贏得那份特別的合同，但這一大膽舉措幫助提升了中紅外天文學在歐洲的知名度，她本人也受邀代表這些科學興趣參加了另一項 ESA 研究，該研究考察了歐洲工業製造紅外儀器的能力. 在歐洲各地學術機構的支持下，這項研究的一部分致力於中紅外範圍內的儀器。
結果是如此令人鼓舞，與美國領導的平行研究的結果一樣，人們對這種設備的興趣變得更大。 Jillian 和她的同事們在歐洲召集了一群願意並有能力設計和製造該儀器的國際科學家和工程師——而且至關重要的是，為此籌集了資金——Jillian 和她的同事們鼓勵並逐漸說服 ESA 和 NASA 將其納入韋伯計劃。
以這種方式將歐洲的領導地位延伸到與美國的國際合作領域，延伸到美國宇航局的旗艦任務，儀器製造文化如此不同，但這並不是保證成功的秘訣。 “最大的擔憂是這種複雜性將成為該儀器的最大威脅，”歐空局 MIRI 儀器經理 José Lorenzo Alvarez 說。 但風險得到了回報。
除了吸引自己的資金外，該財團還收到了一項警告：該儀器不應影響 Webb 的工作溫度和光學器件。 換句話說，望遠鏡將繼續針對近紅外儀器進行優化，而 MIRI 將盡其所能。 這會將儀器的性能限制在十微米以上，但對於吉利安來說，這是一個很小的代價。
最大的技術障礙之一是 MIRI 必須在比近紅外儀器更低的溫度下運行。 這是使用美國宇航局噴氣推進實驗室提供的低溫冷卻器機製完成的。 為了對中紅外波敏感，MIRI 的工作溫度約為 -267°C。
這低於冥王星約 40 開爾文（-233°C）的平均表面溫度。 巧合的是，這是其他儀器和望遠鏡工作的溫度。 兩個溫度都非常低，但由於這種差異，如果它們之間沒有熱隔離，一旦將望遠鏡連接到望遠鏡上，來自望遠鏡的熱量仍會滲入 MIRI。
另一個挑戰是望遠鏡上可供儀器使用的空間有限。 這甚至更加困難，因為 MIRI 應該是有效的兩個儀器合二為一——一個成像儀和一個光譜儀。 這需要一些巧妙的設計工作。
即使在儀器完成並交付給 NASA 與望遠鏡的其餘部分集成之後，該團隊仍面臨更多挑戰。
這個極其複雜的望遠鏡的建造時間比任何人想像的都要長，這意味著 MIRI 和其他儀器將不得不在地球上停留比原計劃更長的時間。
然後，在 2021 年聖誕節那天，歐空局的阿麗亞娜 5 號運載火箭完美地將航天器送入軌道。 在接下來的幾周和幾個月裡，地麵團隊準備好望遠鏡及其儀器並將它們交給科學家。 與其他儀器一起，MIRI 現在正在發送科學家夢寐以求的數據。
MIRI 數據廣泛出現在最早的韋伯圖像中，包括船底座星雲的“山脈”和“山谷”、相互作用的星系群斯特凡五重奏和南環星雲。 隨後的圖像在美感和科學方面繼續提高標準。 然而，由於 MIRI 比以前的任何中紅外儀器都向前邁進了一大步，因此在圖像判讀能力方面也提高了標準。
但這是先進科學的本質，天文學家已經在加緊開發更詳細的計算機模型，這些模型可以告訴他們更多關於導致數據出現在中紅外範圍內的各種物理過程。
MIRI 與 Web 上的其他工具一起，具有推動天文學各個領域發展的潛力。 這是一種變革性的科學，只有通過顯著擴展可能性才能成為可能。 這很好地證明了建造望遠鏡，尤其是 MIRI 的團隊合作和國際合作。
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