엔이스캄

NIRCam
2013년 NIRCAM 마무리
2014년 NIRCam 설치 중

NIRCam제임스우주 망원경에 탑재된 기구다.0.6~5미크론 파장에서 이미저로, 18섹션 미러를 하나로 작동시키는 파장 센서로 두 가지 주요 과제를 안고 있다.[1][2]즉, 카메라로서 기본 미러의 18개 세그먼트를 정렬하기 위한 정보를 제공하는 데에도 사용된다.[3]수은-카드뮴-텔루라이드(HgCdTe) 검출기 어레이 10개가 탑재된 적외선 카메라로 각 어레이마다 2048x2048픽셀의 배열을 갖추고 있다.[1][2]카메라는 2미크론에서 0.07아크초의 각도 분해능으로 2.2x2.2아크분의 시야를 가지고 있다.[1]NIRCam에는 항성 주변의 외부 행성에 대한 데이터 수집을 돕는 코로나그래프도 장착돼 있다.그것은 훨씬 밝은 물체 옆에 있는 모든 것을 이미지화하는 데 도움을 준다. 왜냐하면 코로나그래프가 빛을 차단하기 때문이다.[2]

NIRCam은 통합과학 계기 모듈에 내장되어 있으며, 이 모듈에는 스트럿에 의해 물리적으로 부착되어 있다.[3][4][5][6]37 켈빈(화씨 영하 400도)에서 작동하도록 설계돼 이 파장에서 적외선을 탐지할 수 있다.[3][7]스트럿에 의해 ISIM에 연결되고 열화끈이 열방사선에 연결돼 온도 유지에 도움이 된다.[3]초점면 전자제품은 290 켈빈으로 작동했다.[3]

NIRCam은 10000초(약 2.8시간)의 노출로 규모 +29만큼 희미하게 관찰할 수 있어야 한다.[8]0.6(600nm)에서 5마이크론(5000nm) 파장까지 빛을 낸다.[4]그것은 두 가지 시야에서 관찰할 수 있고, 어느 한쪽이 이미징을 할 수 있거나, 또는 파동-전면 감지 장비인 분광기(spectroscopy)의 기능에서 볼 수 있다.[9]웨이브프론트 센싱은 보통 사람의 머리카락 굵기보다 훨씬 미세하다.[10]최소 93나노미터의정확도로 작동해야 하며시험에서 32일 52nm까지 도달했다.[10]사람의 머리카락은 지름이 수천 나노미터에 이른다.[10]

메인

구성 요소들

시준 렌즈 및 미러와 같은 NIRCam의 내부 광학 일부를 보여주는 NIRCam 엔지니어링 테스트 장치

웨이브프런트 센서 구성 [9]요소

NIRCam의 부품:[11]

  • 픽오프 미러
  • NIRCAM 모듈의 CAD 모델.
    코로노그래프
  • 퍼스트 폴드 미러
  • 콜리메이터 렌즈
  • 이분법스플리터
  • 장파 필터 휠
  • 롱웨이브 카메라 렌즈 그룹
  • 장파 초점 평면
  • 단파 필터 휠 어셈블리
  • 단파 카메라 렌즈군
  • 단파 폴드 미러
  • 동공 이미징 렌즈
  • 단파 초점 평면

개요

JWST 계측기 인포그래픽 및 파장별 광도 관측 범위

NIRCam은 이중화를 위한 두 개의 완전한 광학 시스템을 가지고 있다.[3]양쪽은 동시에 작동할 수 있고, 두 개의 분리된 하늘 조각을 볼 수 있다; 양쪽을 A면, B면이라고 부른다.[3]내부 광학에서 사용되는 렌즈는 트리플트 굴절기 입니다.[3]렌즈 소재는 리튬불화리튬(LiF), 바륨불화수소(BaF2), 아연셀레니드(ZnSe) 등이다.[3]트리플트 렌즈는 광학과의 결합이다.[12]가장 큰 렌즈는 90mm의 투명한 구멍을 가지고 있다.[12]

관측된 파장 범위는 짧은 파장과 긴 파장 대역으로 나뉜다.[13]짧은 파장 밴드는 0.6에서 2.3 미크론까지, 긴 파장 밴드는 2.4에서 5 미크론까지이며, 양쪽 모두 동일한 시야와 코로나그래프 접근을 가지고 있다.[13]NIRCam의 각 측면은 짧은 파장과 긴 파장 모두에서 2.2 아크 분, 2.2 아크 분 크기의 하늘을 볼 수 있지만, 짧은 파장 암은 분해능이 두 배가 된다.[12]긴 파장 암은 측면당 하나의 배열(전체 2개)을 가지며, 짧은 파장 암은 측면당 4개의 배열(전체 8개)[12]A측과 B측에는 독특한 시야가 있지만 서로 인접해 있다.[12]즉, 카메라는 서로 옆에 있는 2개의 2.2 아크 분 폭 넓은 시야를 보고, 이러한 시야는 각각 짧은 파장 암이 긴 파장 암의 분해능이 두 배인 것과 동시에 짧고 긴 파장에서 관측된다.[12]

설계 및 제조

미국 항공우주국(NASA)과 공동으로 미국 애리조나대, 록히드 마틴, 텔리디네 테크놀로지스 등이 설립됐다.[2]록히드 마틴은 그 장치를 시험하고 조립했다.[11]텔리디네 테크놀로지는 수은-카드뮴-텔루라이드(HgCdTe) 검출기 어레이 10개를 설계·제조해 2013년 7월 완공, JWST 프로젝트를 관리하는 NASA 센터 고다드 우주비행센터로 출하됐다.[7]

NIRCam의 4대 과학 목표는 다음과 같다.

1. 최초의 발광 물체의 형성과 진화를 탐구하고 우주의 재이온화 역사를 밝혀낸다.

2.현대에 볼 수 있는 물체(갤럭시s, 활성은하, 은하단)가 초기 우주에 존재하는 가스, 별, 금속으로부터 어떻게 조립되고 진화했는지를 결정한다.
3.별과 행성계의 탄생에 대한 우리의 이해를 증진시킨다.

4.지구의 생명체 구성블록의 기원을 이해할 목적으로 우리 태양계 물체의 물리적, 화학적 상태를 연구한다.

Science Opportunities with the Near-IR Camera (NIRCam) on the James Webb Space Telescope (JWST) Biechman, et al.[15]

전자제품

검사 중인 NIRCam 초점 평면 조립체(FPA, 2013년)

이미지 센서(초점 평면 배열)의 데이터는 초점 평면 전자 장치에 의해 수집되어 ISIM 컴퓨터로 전송된다.[3]FPE와 ISIM 컴퓨터 사이의 데이터는 스페이스와이어 연결을 통해 전송된다.[3]계기판 제어 전자 장치(ICE)도 있다.[3]초점 평면 배열은 4천만 픽셀을 포함한다.[7]

FPE는 FPA에 대해 다음을 제공하거나 모니터링한다.[7]

필터

NIRCAM은 광학에서 들어오는 빛이 센서에 의해 기록되기 전에 필터를 통해 전송되도록 하는 필터 휠을 포함한다.[15]필터는 빛이 통과할 수 있는 특정 범위를 가지고 있어 다른 주파수를 차단한다. 이는 NIRCam 운영자가 망원경으로 관찰할 때 관찰되는 주파수를 어느 정도 제어할 수 있게 해준다.[15]

여러 필터를 사용함으로써 먼 은하계의 적색 편향은 광도계에 의해 추정될 수 있다.[15]

NIRCAM 필터:[16]단파장 필터(이중파 데드밴드 아래)

  • F070W
  • F090W
  • F115W
  • F140M
  • F150W
  • F150W2
  • F162M—동공 휠, F/150W2 시리즈에서 사용됨
  • F164N—동공 휠, F/150W2 시리즈에서 사용됨
  • F182M
  • F187N
  • F200W
  • F210M
  • F212N

장파장 필터(이중파 데드밴드 위)

  • F250M
  • F277W
  • F300M
  • F322W2
  • F323N—동공 휠, F/322W2 시리즈에서 사용됨
  • F335M
  • F356W
  • F360M
  • F405N—동공 휠, F/444 시리즈에서 사용됨w
  • F410M
  • F430M
  • F444W
  • F460M
  • F466N—동공 휠, F/444 시리즈에서 사용됨w
  • F470N—동공 휠, F/444 시리즈에서 사용됨w
  • F480M

레이블 다이어그램

NIRCAM 구성 요소 레이블 다이어그램

참고 항목

참조

  1. ^ a b c "NIRCAM". Retrieved 5 December 2016.
  2. ^ a b c d "The James Webb Space Telescope". Retrieved 5 December 2016.
  3. ^ a b c d e f g h i j k l NIRCam 기기 개요
  4. ^ a b "NIRCAM". Retrieved 6 December 2016.
  5. ^ "The James Webb Space Telescope". Retrieved 6 December 2016.
  6. ^ "Instruments and ISIM (Integrated Science Instrument Module) Webb/NASA". Archived from the original on 2016-12-03. Retrieved 2016-12-06.
  7. ^ a b c d "NirCam". www.lockheedmartin.com. Retrieved 2017-01-21.
  8. ^ http://jwst.nasa.gov/education/7Page37.pdf[bare URL PDF]
  9. ^ a b Greene, Thomas P.; Chu, Laurie; Egami, Eiichi; Hodapp, Klaus W.; Kelly, Douglas M.; Leisenring, Jarron; Rieke, Marcia; Robberto, Massimo; Schlawin, Everett; Stansberry, John (2016). "Slitless spectroscopy with the James Webb Space Telescope Near-Infrared Camera (JWST NIRCam)". In MacEwen, Howard A; Fazio, Giovanni G; Lystrup, Makenzie; Batalha, Natalie; Siegler, Nicholas; Tong, Edward C (eds.). Space Telescopes and Instrumentation 2016: Optical, Infrared, and Millimeter Wave. Vol. 9904. pp. 99040E. arXiv:1606.04161. doi:10.1117/12.2231347. S2CID 119271990.
  10. ^ a b c "Lockheed Martin Readies One of the Most Sensitive IR Instruments Ever Made for NASA Telescope". www.lockheedmartin.com. Retrieved 2017-01-21.
  11. ^ a b "NIRCam for JWST". Retrieved 5 December 2016.
  12. ^ a b c d e f "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2016-11-17. Retrieved 2016-12-09.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  13. ^ a b "JWST - eoPortal Directory - Satellite Missions".
  14. ^ "NIRCam Detector Overview". JWST User Documentation.
  15. ^ a b c d http://authors.library.caltech.edu/36038/1/Beichman_2012p84422N.pdf[bare URL PDF]
  16. ^ "NIRCam".

외부 링크