Articulo de referencia

Módulo de Instrumentos Científicos Integrados

Diagrama que destaca ISIM Componentes principales del JWST: plataforma de la nave espacial, parasol, elemento del telescopio óptico (OTE) y módulo integrado de instrumentos cien...

Diagrama que destaca ISIM
Componentes principales del JWST: plataforma de la nave espacial, parasol, elemento del telescopio óptico (OTE) y módulo integrado de instrumentos científicos (ISIM).

El Módulo Integrado de Instrumentos Científicos ( ISIM ) es un componente del Telescopio Espacial James Webb , un gran telescopio espacial infrarrojo internacional lanzado el 25 de diciembre de 2021. [ 1 ] ISIM es el corazón del JWST y alberga la carga útil científica principal, que incluye cuatro instrumentos científicos y el sensor de guiado fino. [ 1 ]

ISIM es el chasis de la nave espacial y los instrumentos que toman la luz del espejo principal y la convierten en los datos científicos que luego se envían de regreso a la Tierra. [ 1 ] Las otras dos secciones principales del JWST son el Elemento del Telescopio Óptico (OTE) (espejos y su estructura) y el Elemento de la Nave Espacial (SE), que incluye el bus de la nave espacial y el parasol . [ 1 ] ISIM tiene una masa de 1400  kg (3086 lb), [ 2 ] [ 3 ] aproximadamente el 23 % de la masa del JWST.

El instrumento de cámara infrarroja integrado con ISIM superó sus pruebas térmicas a principios de 2016. [ 4 ] ISIM se sometió a pruebas térmicas de frío intenso a finales de 2015 y principios de 2016. [ 5 ] NIRcam es extremadamente importante para JWST, porque no solo es una cámara infrarroja sensible, sino que también se utiliza para ajustar la alineación de los segmentos del espejo principal. [ 4 ] Las pruebas fueron muy positivas porque NIRcam demostró ser muy estable a través de pruebas de vibración y térmicas. [ 4 ] NIRcam se instaló en ISIM en marzo de 2014, y luego se sometió a integración y pruebas, mientras el telescopio se preparaba para su lanzamiento originalmente planeado para 2019. [ 4 ]

Resumen

Vídeo de prueba del ISIM realizado por la NASA.
Compartimento de Electrónica de ISIM (IEC)

ISIM contiene estos instrumentos: [ 1 ]

ISIM también incluye el criorefrigerador MIRI, que se extiende hacia abajo dentro del bus de la nave espacial (en el lado caliente de la nave espacial). [ 1 ] Sistemas y subsistemas relevantes de ISIM: [ 6 ]

  • Estructura de medición óptica
  • Compartimento de Electrónica de ISIM (IEC)
  • arnés radiador
  • Sistema de Comando y Manejo de Datos ISIM (ICDH)
  • Unidad de Servicios Remotos (IRSU) de ISIM
  • sistema de arnés eléctrico
  • sistema de control térmico
  • sistema de software de vuelo
  • sistema de scripts integrado

La NASA definió tres regiones para ISIM con el fin de facilitar su producción. [ 1 ] Estas tres regiones incluyen el módulo de instrumentos criogénicos (1), el compartimento electrónico (2) y, finalmente, el subsistema de Comando y Manejo de Datos y el criorefrigerador MIRI (3), que se encuentra físicamente dentro del bus de la nave espacial. [ 1 ] MIRI necesita estar más frío que los demás instrumentos, por lo que cuenta con un enfriador adicional. [ 1 ] MIRI es el instrumento de infrarrojo medio . [ 1 ] El subsistema de Comando y Manejo de Datos utiliza el estándar de comunicación a bordo de la nave espacial llamado SpaceWire . [ 7 ] SpaceWire fue desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y proporciona comunicación de datos de baja potencia a hasta 200 Mbits por segundo. [ 7 ]

Regiones: [ 1 ]

  • Módulo de instrumentación criogénica
  • Compartimento de Electrónica (ISIM Compartimento de Electrónica (IEC))
  • Subsistema de mando y gestión de datos de ISIM (ICDH)

En mayo de 2016, OTE e ISIM se fusionaron en lo que se denomina OTIS, que es la combinación de estas dos regiones. [ 8 ]

Compartimento de Electrónica de ISIM (IEC)

El compartimento electrónico ISIM (IEC) es una sección de ISIM que alberga los recursos informáticos y eléctricos para los instrumentos. [ 9 ] La electrónica principal de cada instrumento se encuentra en esta caja con aislamiento térmico. [ 9 ] En 2014, la electrónica de NIRspec se instaló en el IEC. [ 10 ] El IEC está montado en la estructura criogénica del telescopio principal, y el recinto debe mantener una temperatura mucho más alta para la electrónica en su interior, pero sin permitir que ese calor afecte negativamente al telescopio principal. [ 11 ] La caja puede disipar unos 200 vatios de potencia eléctrica. [ 11 ] Una de las consideraciones es dirigir la mayor parte del calor (radiativamente) en un ángulo de aproximadamente 20 grados entre la parte posterior de la estructura del espejo principal y los instrumentos y el parasol. [ 11 ] No demasiado cerca de la parte posterior del telescopio ni demasiado cerca del parasol, sino que, mediante el uso de deflectores y aislamiento, se dirige el calor hacia el espacio. [ 11 ] La caja IEC se encuentra justo debajo de la mayoría de los instrumentos y detrás de ellos, pero encima del bus de la nave espacial. [ 11 ]

Hay un lado que está hecho de aluminio y los otros lados son compuestos. [ 11 ] Está envuelto en múltiples capas de aislamiento, incluyendo seis capas de SLI (aislamiento de capa única JWST). [ 11 ] Algunas de las características para la gestión térmica (de calor) incluyen un radiador de bandeja parasitario y deflectores. [ 11 ]

La IEC constituye la región 2 de ISIM. [ 12 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 "El Telescopio Espacial James Webb" . jwst.nasa.gov . Archivado del original el 3 de diciembre de 2016. Consultado el 24 de enero de 2017 .
  2. eoPortal – JWST (Telescopio Espacial James Webb)
  3. "Estado del módulo de instrumentos científicos integrados del JWST" . ResearchGate . Consultado el 7 de mayo de 2017 .
  4. 1 2 3 4 "Lockheed Martin prepara uno de los instrumentos infrarrojos más sensibles jamás fabricados para el telescopio de la NASA" . www.lockheedmartin.com . Consultado el 7 de mayo de 2017 .
  5. "Los instrumentos científicos del telescopio James Webb comienzan la prueba final a temperaturas extremadamente bajas" . Consultado el 24 de enero de 2017 .
  6. "ISIM - Módulo Integrado de Instrumentos Científicos" . www.stsci.edu . Archivado del original el 10 de febrero de 2017. Consultado el 24 de enero de 2017 .
  7. 1 2 "NASA - El telescopio espacial James Webb de la NASA se 'conecta al espacio'"" . Archivado del original el 28-12-2021 . Consultado el 03-12-2016 .
  8. Maurice Te Plate, et al. "Estado del espectrógrafo de infrarrojo cercano del JWST y primeros resultados de las pruebas OTIS", Proc. SPIE 10698, Telescopios espaciales e instrumentación 2018: óptico, infrarrojo y ondas milimétricas, 1069807 (6 de julio de 2018); https://doi.org/10.1117/12.2312651
  9. 1 2 "NASA - El paquete navideño del telescopio Webb" . www.nasa.gov . Consultado el 24 de enero de 2017 .
  10. "Instalación de la electrónica NIRSpec en el compartimento electrónico ISIM" . sci.esa.int . Consultado el 24 de enero de 2017 .
  11. 1 2 3 4 5 6 7 8 Garrison, Matthew; Parrish, Keith; Perrygo, Charles. "Diseño del compartimento electrónico ISIM para el telescopio espacial James Webb" (PDF) . NASA . Consultado el 5 de noviembre de 2022 .
  12. "Instrumentos e ISIM (Módulo Integrado de Instrumentos Científicos) Webb/NASA" .
  • STSCi – ISIM Archivado el 30/11/2016 en Wayback Machine
  • Pruebas criogénicas ISIM
  • JWST – Instrumentos
  • JWST – ISIM Archivado el 3 de diciembre de 2016 en Wayback Machine
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