Il y a plus d’une raison pour laquelle l’instrument infrarouge moyen (MIRI) à bord du télescope spatial James Webb (JWST) est un pionnier. Des quatre instruments du JWST, c’est le seul observé dans le domaine de l’infrarouge moyen, de 5 à 28 μm ; Les trois autres sont des dispositifs proches de l’infrarouge avec des longueurs d’onde de 0,6 à 5 microns. Pour atteindre ces longueurs d’onde, MIRI devait être conservé dans l’instrument le plus froid du JWST, ce qui signifie qu’il détermine essentiellement les exigences du système de refroidissement du télescope.

Les superbes images capturées par MIRI témoignent des réalisations techniques remarquables qui ont été réalisées, qui ont été réalisées en surmontant d’immenses défis grâce à un travail d’équipe minutieux et à une coordination outre-Atlantique.

faire la fête

« Je me souviens qu’on m’a dit au début que l’appareil ne serait jamais construit. Certaines personnes de la NASA ont regardé le schéma fonctionnel de notre structure de gestion et ont dit que cela ne fonctionnerait jamais », a déclaré le professeur George Rickey, qui dirige l’équipe scientifique du MIRI. , rappelle.

MIRI est co-construit par Jet Propulsion Lab et un consortium européen regroupant plusieurs institutions. Alors que le logiciel de contrôle et l’électronique du détecteur de JPL ont été développés aux États-Unis, d’importants sous-systèmes d’instruments ont été développés au Royaume-Uni, en France, en Allemagne, en Belgique, aux Pays-Bas, au Danemark, en Suède, en Irlande, en Espagne et en Suisse.

Bien que tout se soit finalement mis en place, il y a eu des moments où le professeur Gillian Wright, la principale chercheuse européenne au MIRI, est devenue un peu nerveuse. L’un concernait la possibilité que les coupes budgétaires américaines affectent le projet. « Parce qu’il s’agissait d’un partenariat à 50-50, il y avait certaines choses que les États-Unis étaient tenus de livrer. Il y a eu des moments où j’ai pensé: » J’espère vraiment qu’ils le feront « , a-t-elle déclaré.

Wright a également déclaré que les restrictions sur le commerce international des armes (ITAR) du gouvernement américain ont créé certains obstacles, en particulier au début. « Par définition, les engins spatiaux relèvent [ITAR]. Nous aurions aimé avoir plus d’informations sur les choses que les États-Unis fournissaient. Mais ce fut une lutte en raison des limites d’ITAR.

L’équipe a également été confrontée à d’autres défis liés aux utilisations militaires, à commencer par les détecteurs d’imagerie MIRI, qui convertissent la lumière infrarouge moyen en signaux électriques. « Nous utilisions un type de détecteur développé aux États-Unis à des fins militaires, se souvient Rickey. Au moment où nous avons commencé à développer MIRI, l’armée était passée à d’autres types. Il n’était donc pas fortement soutenu. »

Il a déclaré que l’équipe MIRI devait travailler avec le fabricant pour restaurer une étape clé dans la construction des détecteurs. « C’était effrayant d’obtenir ces réactifs lorsqu’ils étaient mis à l’écart par le fabricant », a-t-il déclaré.

garder les choses au frais

Le deuxième défi consistait à s’assurer que les détecteurs fonctionnaient correctement en atteignant une température de 7 K (266 °C sous le point de congélation). Cela n’en a peut-être pas l’air, mais c’est bien en dessous des 37 K (-236 °C) atteints par les refroidisseurs radiatifs de JWST.

Selon Wright, le liquide de refroidissement avait le potentiel de compromettre le projet MIRI. Initialement, l’équipe MIRI a conçu un récipient de type thermos rempli d’hydrogène liquide pour garder l’appareil au frais. Cependant, ce système, qui pouvait refroidir MIRI pendant cinq à 10 ans, avait un poids important. « L’observatoire a dépassé son budget collectif », a déclaré Wright. « Une façon d’économiser de la masse était de supprimer ce système et de le remplacer par un mécanisme de refroidissement actif. »

Cette décision a posé une autre série de problèmes. « C’était un grand changement qui s’est produit tard après la confirmation de la conception du MIRI. Bien que la technologie de refroidissement actif soit en développement pour d’autres missions futures, elle n’avait pas été conçue pour JWST et MIRI jusque-là. C’était un risque parce que la technologie a commencé à se développer derrière le télescope d’environ un cinquième Ans « .

Cependant, le nuage d’incertitude a été dissipé par ce que Wright a appelé « le travail fantastique du JPL ».