وحدة الأدوات العلمية المتكاملة

تصغير|المكونات الرئيسية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي: هيكل المركبة الفضائية، والدرع الشمسي، وعنصر التلسكوب البصري (OTE)، ووحدة الأدوات العلمية المتكاملة (ISIM).
وحدة الأدوات العلمية المتكاملة ( ISIM ) هي أحد مكونات تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، وهو تلسكوب فضائي دولي كبير يستقبل بصفة خاصة الأشعة تحت الحمراء، أُطلق في 25 ديسمبر / كانون الأول 2021 . تُعدّ وحدة الأدوات العلمية المتكاملة (ISIM) قلب تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وتحتوي على الحمولة العلمية الرئيسية التي تشمل أربعة أجهزة علمية وجهاز استشعار التوجيه الدقيق. 

وحدة ISIM هي الهيكل العلوي للمركبة الفضائية والأجهزة التي تستقبل الضوء من المرآة الرئيسية وتحوله إلى بيانات علمية تُرسل بعد ذلك إلى الأرض.  أما القسمان الرئيسيان الآخران لتلسكوب جيمس ويب الفضائي فهما عنصر التلسكوب البصري (OTE) (المرايا وهيكلها) وعنصر المركبة الفضائية (SE)، الذي يشمل هيكل المركبة الفضائية والدرع الشمسي .  تبلغ كتلة وحدة الأدوات العلمية المتكاملة (إيسيم) 1400 كجم (3086 رطل)،  وهي تشكل حوالي 23٪ من كتلة تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

اجتازت كاميرا الأشعة تحت الحمراء المدمجة مع نظام "إيسيم" اختباراتها الحرارية في أوائل عام 2016.  وخضع نظامها لاختبارات حرارية مكثفة في أواخر عام 2015 وأوائل عام 2016.  تُعدّ كاميرا الأشعة تحت الحمراء (NIRcam) بالغة الأهمية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي ، فهي ليست مجرد كاميرا حساسة للأشعة تحت الحمراء، بل تُستخدم أيضًا لضبط محاذاة أجزاء المرآة الرئيسية.  وقد كانت نتائج الاختبارات إيجابية للغاية ، إذ أظهرت كاميرا الأشعة تحت الحمراء استقرارًا عاليًا خلال اختبارات الاهتزاز والحرارة.  تم تركيب كاميرا الأشعة تحت الحمراء (نيركام) في نظام ISIM في مارس 2014، ثم خضعت لعمليات دمج واختبار لاحقة، وذلك استعدادًا لإطلاق التلسكوب الذي كان مقررا في عام 2019. 
تصغير|350x350بك| فيديو اختبار ISIM من وكالة ناسا
تصغير|350x350بك|حجرة الإلكترونيات ISIM (IEC)
يحتوي نظام ISIM على هذه الأدوات: 

 كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة ، أو NIRCam
 مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة ، أو NIRSpec.
 جهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، أو MIRI
 مستشعر التوجيه الدقيق/مصور الأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف بدون شق ، أو FGS/NIRISS

يشتمل نظام "إيسيم " أيضًا على مُبرّد (ميري) MIRI فائق التبريد، والذي يمتد إلى أسفل داخل هيكل المركبة الفضائية (على الجانب الساخن منها).  الأنظمة الرئيسية والأنظمة الفرعية ذات الصلة بنظام "إيسيم" : 

 هيكل القياس البصري
 حجرة الإلكترونيات ISIM (IEC)
 مشعاع حماية
 نظام معالجة الأوامر والبيانات ISIM (ICDH)
 وحدة الخدمات عن بعد لنظام المعلومات (IRSU)
 نظام الأسلاك الكهربائية
 نظام التحكم الحراري
 نظام برمجيات الطيران
 نظام كتابة النصوص على متن التلسكوب

حددت وكالة ناسا ثلاثة أقسام لجهاز ISIM للمساعدة في إنتاجه. "The James Webb Space Telescope". jwst.nasa.gov. Archived from the original on 2016-12-03. Retrieved 2017-01-24. تشمل هذه الأقسام وحدة الأجهزة المبردة (1)، وحجرة الإلكترونيات (2)، وأخيرًا نظام التحكم ومعالجة البيانات ومبرد MIRI (3)؛ وهم موجودون داخل هيكل المركبة الفضائية.  يحتاج جهاز (ميري)I إلى أن يكون أبرد من الأجهزة الأخرى، لذا فهو مزود بمبرد إضافي.  "ميري" هو جهاز يسجل الأشعة تحت الحمراء المتوسطة .  يستخدم نظام التحكم ومعالجة البيانات معيار الاتصال الموجود على متن المركبة الفضائية المسمى SpaceWire .  طُوّر "سبيس واير" من قِبل وكالة الفضاء الأوروبية وهو يوفر اتصال بيانات منخفض الطاقة بسرعة تصل إلى 200 ميجابت في الثانية. 

المناطق: 

 وحدة أجهزة التبريد الشديد
 حجرة الإلكترونيات (حجرة الإلكترونيات ISIM (IEC))
 نظام معالجة الأوامر والبيانات ISIM (ICDH)
 يقع هذا داخل هيكل المركبة الفضائية
 يشمل أيضًا المبرد MIRI

في مايو 2016 تم دمج منطقتي OTE و ISIM فيما يسمى OTIS، وهو عبارة عن دمج هاتين المنطقتين.

 حجرة الإلكترونيات ISIM (IEC) 
حجرة الإلكترونيات (IEC) في نظام إيسيم هي قسمٌ يضم موارد الحوسبة والطاقة الكهربائية للأجهزة.  تُوضع الإلكترونيات الرئيسية لكل جهاز داخل هذا الصندوق المُغلّف حراريًا.  في عام 2014 تم تركيب إلكترونيات جهاز المكياف NIRspec في حجرة الإلكترونيات.  تُثبّت حجرة الإلكترونيات على الهيكل المبرد للتلسكوب الرئيسي، ويجب أن يحافظ الغلاف على درجة حرارة أعلى بكثير للإلكترونيات الموجودة بداخله، مع الحرص على عدم السماح لهذه الحرارة بالتأثير سلبًا على التلسكوب الرئيسي (التسكوب الرئيسي لابد أن يكون باردا لقياس الأشعة تحت الحمراء) .  يمكن للصندوق تبديد حوالي 200 واط من الطاقة الكهربائية ويحافظ على التبريد) .  من الاعتبارات المهمة توجيه معظم الحرارة (إشعاعيًا) بزاوية 20 درجة تقريبًا بين الجزء الخلفي من هيكل المرآة الرئيسية و أجهزة الواقي الشمسي.  يجب ألا تكون قريبة جدًا من الجزء الخلفي للتلسكوب أو من الواقي الشمسي - أي باستخدام حواجز وعوازل، يتم توجيه وبث الحرارة إلى الفضاء.  يقع صندوق IEC أسفل معظم الأجهزة وخلفها مباشرة، ولكن فوق هيكل المركبة الفضائية. 

حجرة الإلكترونيات (IEC) أحد جوانبه مصنوع من الألومنيوم، أما الجوانب الأخرى فمصنوعة من مواد مركبة. Garrison, Matthew; Parrish, Keith; Perrygo, Charles. "ISIM Electronics Compartment Design for the James Webb Space Telescope" (PDF). NASA. Retrieved November 5, 2022. وهو مُغلّف بعدة طبقات عازلة، بما في ذلك ست طبقات من عازل (SLI)(عازل الطبقة الواحدة لتلسكوب جيمس ويب الفضائي).  تتضمن بعض ميزات إدارة الحرارة مشعاعًا مساعدا على شكل صينية وحواجز. 

تشكل اللجنة الكهروتقنية الدولية المنطقة 2 من ISIM. 

 معرض الصور 

 انظر أيضاً 

 عنصر التلسكوب البصري (المرايا)
 الجدول الزمني لتلسكوب جيمس ويب الفضائي

 المراجع 

 روابط خارجية 

 STSCi – ISIM 
 اختبار التبريد ISIM
 أجهزة تلسكوب جيمس ويب الفضائي
 JWST – ISIM 

تصنيف:مقراب جيمس ويب الفضائي