Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жақын Инфрақызыл Камера және Көп Объектілі Спектрометр (NICMOS) – 1997 жылдан 1999 жылға дейін және 2002 жылдан 2008 жылға дейін жұмыс істеген Хаббл ғарыш телескобына (HST) орнатылған инфрақызыл астрономияға арналған ғылыми құрал. NICMOS түсірген кескіндерде жарық спектрінің жақын инфрақызыл бөлігінен алынған деректер қамтылған. NICMOS Steward Observatory, University of Arizona, АҚШ-та орналасқан NICMOS құралдарын анықтау тобымен жобаланып, жасалған. NICMOS – Ball Aerospace & Technologies Corp. компаниясы құрастырған бейнелеу және көп объектілі спектрометр, ол HST-ге 0,8 мен 2,4 микрометр аралығындағы толқын ұзындығын ұсынатын инфрақызыл сәулелерді бақылауға және бейнелеуге, сондай-ақ ойықсыз спектрофотометриялық мүмкіндіктерді қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. NICMOS үш оптикалық арнада үш жақын инфрақызыл детекторды қамтиды, бұл жоғары (~0,1 доға секундтық) ажыратымдылықты, коронографиялық және поляриметриялық бейнелеуді, сондай-ақ 11, 19 және 52 доға секундтық көріс өрісінде ойықсыз спектроскопияны қамтамасыз етеді. Әрбір оптикалық арнада сапфирлік субстратқа біріктірілген 256×256 пикселді фотодиодтық тізбек және төрт тәуелсіз 128×128 квадрантта оқылған сынап кадмий теллуридінің инфрақызыл детекторлары бар. NICMOS 2008 жылы соңғы рет жұмыс істеді және 2009 жылы орнатылғаннан кейін Кенді Көріс Камерасы 3-тің инфрақызыл арнасымен ауыстырылды.
The Near Infrared Camera and Multi Object Spectrometer (NICMOS) is a scientific instrument for infrared astronomy, installed on the Hubble Space Telescope (HST), operating from 1997 to 1999, and from 2002 to 2008. Images produced by NICMOS contain data from the near infrared part of the light spectrum. NICMOS was conceived and designed by the NICMOS Instrument Definition Team centered at Steward Observatory, University of Arizona, USA. NICMOS is an imager and multi object spectrometer built by Ball Aerospace & Technologies Corp. that allows the HST to observe infrared light, with wavelengths between 0.8 and 2.4 micrometers, providing imaging and slitless spectrophotometric capabilities. NICMOS contains three near infrared detectors in three optical channels providing high (~ 0.1 arcsecond) resolution, coronagraphic and polarimetric imaging, and slitless spectroscopy in 11 , 19 , and 52 arcsecond square fields of view. Each optical channel contains a 256×256 pixel photodiode array of mercury cadmium telluride infrared detectors bonded to a sapphire substrate, read out in four independent 128×128 quadrants. NICMOS last worked in 2008, and has been largely replaced by the infrared channel of Wide Field Camera 3 after its installation in 2009.
Шектеулер
Хабблдың инфрақызыл сәуледегі өнімділігі шектеулі, себебі ол инфрақызыл өнімділігін мақсат етіп жобаланбаған. Мысалы, айнасы жылытқыштар арқылы тұрақты және салыстырмалы түрде жоғары температурада (15 °C) ұсталады. HST – жылы телескоп. NICMOS немесе WFC3 сияқты салқындатылған фокустық жазықтықтағы ИК құралдарымен жиналған ИК фондық ағыны, жақын толқын ұзындықтарында телескоптың термиялық сәуле шығаруымен зодиактық шашыраудан гөрі басым. NICMOS деректері телескоп фоны λ ≈ 1,6μm-ден ұзын толқын ұзындықтарында зодиактық фоннан асып түсетінін көрсетеді, нақты мәні аспанға бағытталуына және Жердің орбитадағы орнына байланысты. Бұл кемшілікке қарамастан, Хабблдың айнасы мен NICMOS комбинациясы сол кезде жақын инфрақызыл өнімділігінде бұрын-соңды көрілмеген сапа деңгейін ұсынды. Инфрақызыл ғарыш обсерваториясы сияқты арнайы инфрақызыл телескоптар өздерінің жаңалықтарын жасады, бірақ олардың негізгі айнасы кішірек болды, сонымен қатар NICMOS орнатылған кезде олар қызметтен шығып кетті, себебі салқындатқыштары таусылды. Кейін NICMOS бұл мәселені тоңазытқыш сияқты машиналық салқындатқышпен шешіп, 2008 жылы тоқтағанға дейін бірнеше жыл бойы жұмыс істеуге мүмкіндік алды.
The infrared performance of the Hubble has limitations since it was not designed with infrared performance as an objective. For example, the mirror is kept at a stable and relatively high temperature (15 °C) by heaters. HST is a warm telescope. The IR background flux collected by cooled focal plane IR instruments like NICMOS or WFC3 is dominated, at rather short wavelengths, by telescope thermal emission rather than by zodiacal scattering. NICMOS data show that the telescope background exceeds the zodiacal background at wavelengths longer than λ ≈ 1.6μm, the exact value depending on the pointing on the sky and on the position of the Earth on its orbit. Despite this, the combination of Hubble's mirror and NICMOS offered never before seen levels of quality in near infrared performance at that time. Dedicated infrared telescopes like the Infrared Space Observatory were ground breaking in their own way, but had a smaller primary mirror, and were also out of service at the time of NICMOS installation because they ran out of coolant. NICMOS later overcame this problem by using a machine chiller like a refrigerator, which allowed it operate for years until it went offline in 2008.
NICMOS тарихы
NICMOS 1997 жылы екінші сервистік миссия кезінде (STS 82) ғарыш телескопының суретке түсіру спектрографымен бірге Хабблге орнатылды, бұл екі бұрынғы құралды алмастырды. NICMOS-ты кең өрістік камера 3 ішінара алмастырды, оның көру өрісі әлдеқайда үлкен (135x127 секундтық доға, немесе 2,3x2,1 минуттық доға), және инфрақызыл спектрге жақын жетуге мүмкіндік береді. Инфрақызыл өлшемдерді жүргізу кезінде, құралдың өзінен шығатын жылулық сәулелердің инфрақызыл кедергісін болдырмау үшін инфрақызыл детекторларды салқындатып ұстау қажет. NICMOS криогенді деварды қамтиды, ол детекторларды шамамен 61 К-қа дейін, ал оптикалық сүзгілерді шамамен 105 К-қа дейін қатты азот мұзының блогымен салқындатады. 1997 жылы NICMOS орнатылған кезде деварда 104 кг азот мұзы болды. 1997 жылдың 4 наурызында құралды іске қосу кезінде пайда болған жылулық қысқа тұйықтама салдарынан, 1999 жылдың қаңтарында девардағы азот салқындатқышы күтілгеннен бұрын таусылды. 2002 жылғы Хаббл сервистік миссиясы 3B (STS 109) кезінде, криосуытқыш, криогендік циркулятор және сыртқы радиатордан тұратын жаңа салқындату жүйесі орнатылды, ол қазір NICMOS-ты криогендік неон циклы арқылы салқындатады. NICMOS салқындату жүйесі (NCS) өте қысқа мерзімде (14 ай, басқа Хаббл құралдарының аппараттық құралдарына қарағанда 5-10 жыл) жасалды. NICMOS SM 3B миссиясынан кейін қызметке қайта оралды. 2008 жылдың қыркүйегінде жаңа бағдарламалық жасақтаманы жүктеу NICMOS салқындату жүйесін қысқа уақытқа тоқтатуға себеп болды. Салқындату жүйесін қайта іске қосуға бірнеше әрекет жасалды, бірақ криогендік циркулятордағы мәселелерге байланысты нәтиже болмады. Аспаптың кейбір бөліктерінің жылынуын күтіп, теориялық мұз бөлшектері неон циркуляциялық циклынан сублимацияланатын болды, салқындатқыш қайтадан іске қосылмады. Содан кейін NASA Аномалияны қарау кеңесін (ARB) шақырды. ARB 2008 жылғы қыркүйектегі қайта іске қосу кезінде мұз немесе басқа қатты бөлшектер девардан циркуляторға көшкенін және циркулятор зақымдануы мүмкін екенін тұжырымдады, сондай-ақ іске қосу параметрлерінің баламалы жиынтығын анықтады. 2008 жылдың 16 желтоқсанында сағат 13:30 EST-де сәтті қайта іске қосылғаннан кейін төрт күн бойы салқындатқыш жұмыс істеді, содан кейін тағы бір тоқтатылды. 2009 жылдың 1 тамызында салқындатқыш қайтадан іске қосылды; NICMOS 2010 жылдың ақпан айының ортасында қайтадан жұмыс істеуі күтілді және 2009 жылдың 22 қазанына дейін жұмыс істеді, содан кейін Хабблдің деректерді өңдеу жүйесінің тоқтауы телескопты сөндірді. Осы жұмыс кезеңінде NICMOS-қа айналым ағыны күрт төмендеді, бұл айналым циклындағы бұғатталуды растады. Ағымды төмендетілген деңгейде жұмыс істеу NICMOS ғылымын шектеді, сондықтан NASA таза неон газымен айналым жүйесін тазарту және толтыру жоспарларын әзірледі. Айналым циклы орбиталық тазалау толтыру операциялары үшін қосымша неон резервуарымен және қашықтан басқарылатын электромагниттік клапандармен жабдықталған. 2013 жылдың мәліметтері бойынша, бұл тазалау операциялары әлі орындалмаған. 2009 жылы орнатылған WFC3 NICMOS-ты ішінара алмастыру үшін жасалған. 2010 жылдың 18 маусымында NICMOS соңғы 18-ші циклда ғылымға қолжетімді болмайтыны жарияланды. 2013 жылдың мәліметтері бойынша, тазалау операциялары орындала ма және NICMOS болашақта ғылым үшін қолжетімді бола ма деген шешім әлі қабылданбаған. NICMOS сонымен қатар Rockwell International Electro Optical Center (қазіргі DRS Technologies) құрастырған 256×256 пикселдік бейнелеу сенсорының атауы.
NICMOS was installed on Hubble during its second servicing mission in 1997 (STS 82) along with the Space Telescope Imaging Spectrograph, replacing two earlier instruments. NICMOS in turn has been largely superseded by the Wide Field Camera 3, which has a much larger field of view (135 by 127 arcsec, or 2.3 by 2.1 arcminutes), and reaches almost as far into the infrared. When conducting infrared measurements, it is necessary to keep the infrared detectors cooled to avoid having infrared interference from the instrument's own thermal emissions. NICMOS contains a cryogenic dewar, that cooled its detectors to about 61 K, and optical filters to ~ 105 K, with a block of solid nitrogen ice. When NICMOS was installed in 1997, the dewar flask contained a 230 pound (104 kg) block of nitrogen ice. Due to a thermal short that arose on March 4, 1997, during the instrument commissioning, the dewar ran out of nitrogen coolant sooner than expected in January 1999. During Hubble Service Mission 3B in 2002 (STS 109), a replacement cooling system comprising a cryocooler, cryogenic circulator, and external radiator was installed on the Hubble that now cools NICMOS through a cryogenic neon loop. The NICMOS Cooling System (NCS) was developed on a very accelerated schedule (14 months vs. 5–10 years for other Hubble instrument hardware). NICMOS was returned to service soon after SM 3B. A new software upload in September 2008 necessitated a brief shutdown of the NICMOS cooling system. Several attempts to restart the cooling system were unsuccessful due to issues with the cryogenic circulator. After waiting more than six weeks for parts of the instrument to warm up, and theorized ice particles to sublimate from the neon circulating loop, the cooler once again failed to restart. An Anomaly Review Board (ARB) was then convened by NASA. The ARB concluded that ice or other solid particle migrated from the dewar to the circulator during the September 2008 restart attempt and that the circulator may be damaged, and determined an alternative set of startup parameters. A successful restart at 13:30 EST on 16 December 2008 led to four days of cooler operations followed by another shutdown. On 1 August 2009, the cooler was restarted again; NICMOS was expected to resume operations in mid February 2010 and operated through October 22, 2009, at which point a lock up of Hubble's data handling system caused the telescope to shut down. The circulation flow rate to NICMOS was greatly reduced during this operating period confirming blockage in the circulation loop. Continued operation at reduced flow rates would limit NICMOS science so plans for purging and refilling the circulation system with clean neon gas were developed by NASA. The circulation loop is equipped with an extra neon tank and remotely operated solenoid valves for on orbit purge fill operations. As of 2013, these purge fill operations have not yet been performed. WFC3, installed 2009, was designed to partly replace NICMOS. On June 18, 2010, it was announced NICMOS would not be available for science during the latest proposal Cycle 18. As of 2013, a decision as to whether the purge fill operations will be performed and whether NICMOS will be available for science in the future has not been made. NICMOS is also the name of the device's 256×256 pixel imaging sensor built by Rockwell International Electro Optical Center (now DRS Technologies).
Ғылыми нәтижелер
NICMOS жақын инфрақызыл ғарыш астрономиясындағы өнімділігімен, әсіресе шаң арқылы нысандарды көру қабілетімен атақты болды. Планета ғылымында NICMOS 4 Веста астероидінің оңтүстік полюсіндегі соққы алабын ашты. (4 Вестаға кейін 2010 жылдары "Дон" ғарыш кемесі келіп, оны орбитада айналып, жақыннан зерттеді.) 2009 жылы NICMOS-тың ескі суреті HR 8799 жұлдызының айналасындағы болжамды экзопланетаны көрсету үшін өңделді. Экзопланеталар алғаш рет 2007 және 2010 жылдар аралығында Кек және Солтүстік Джемини телескоптары арқылы табылды. Бұл құралдың спектроскопиялық қабілеттерін пайдаланады, ал астрономияда спектроскопия планета транзиті кезінде (экзопланета Жерден қарағанда жұлдыздың алдынан өтеді) сол экзопланетаның мүмкін атмосферасын зерттеуге мүмкіндік береді.
NICMOS was noted for its performance in Near infrared space astronomy, in particular its ability to see objects through dust. In planetary science, NICMOS was used to discover an impact basin on the south pole of the asteroid 4 Vesta. (4 Vesta was later visited by Dawn (spacecraft) in the 2010s which investigated it more closely by orbiting it.) In 2009, an old NICMOS image was processed to show a predicted exoplanet around the star HR 8799. The exoplanets were originally discovered with the Keck telescopes and the Gemini North telescope between 2007 and 2010. This uses the spectroscopic abilities of the instrument, and in astronomy spectroscopy during a planetary transit (an exoplanet passes in front of star from the perspective of Earth) is a way to study that exoplanet's possible atmosphere.