ทำงานที่ความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรด 0.6 ถึง 5 μm สำหรับกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ อุณหภูมิในการทำงานทั่วไปของกล้องโทรทรรศน์ที่ป้องกันแสงอาทิตย์อยู่ที่ 36 เคลวินนั้นเย็นพอ อย่างไรก็ตาม เครื่องมือชิ้นที่สี่ได้รับการออกแบบให้สังเกตที่ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้นตั้งแต่ 5 ถึง 28 ไมโครเมตร ด้วยเหตุนี้ จึงต้องการอุณหภูมิที่ต่ำกว่า เย็นกว่าเครื่องมืออื่นๆ ถึง 29 K เพื่อให้แม่นยำ เพื่อให้เครื่องตรวจจับ
ซิลิกอน
เจือสารหนูบนเครื่องมืออินฟราเรดกลาง (MIRI)ที่อุณหภูมิการทำงานที่ 7 เคลวิน NASA ได้สร้างเครื่องทำความเย็นด้วยความเย็นที่ทันสมัยที่สุดเท่าที่เคยมีมาในอวกาศ การเรียกมันว่าตู้เย็นขนาดใหญ่นั้นถูกต้องพร้อมๆ กัน และเป็นการทำลายนวัตกรรมที่จำเป็นเพื่อให้มันใช้งานได้
ส่วนหลักของเครื่องทำความเย็นคือ ซึ่งอยู่ในรถบัสของยานอวกาศในด้านที่อบอุ่นของกล้องโทรทรรศน์ ใช้ฮีเลียมเป็นสารทำความเย็น และเชื่อมต่อกับ MIRI (อยู่ห่างออกไปประมาณ 10 เมตรในโมดูลเครื่องมือวิทยาศาสตร์แบบบูรณาการ ด้านหลังกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์) โดยท่อเขาวงกต .
เมื่อฮีเลียมถูกทำให้เย็นโดยตัวนำความร้อนภายใน CCA ฮีเลียมจะถูกสูบผ่านท่อเหล่านี้ไปยัง MIRI ผ่านทาง อุปกรณ์นี้มีวาล์วที่มีความกว้างน้อยกว่ามิลลิเมตรซึ่งทำหน้าที่เป็น “เค้น” สำหรับฮีเลียม เมื่อฮีเลียมขยายตัวที่อีกด้านของวาล์ว ฮีเลียมจะลดลงเหลือ 6 K (ต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานของ MIRI หนึ่งองศา)
เนื่องจากเอฟเฟกต์ จากนั้นจะผ่านด้านหลังเครื่องตรวจจับของ MIRI เพื่อรับและแลกเปลี่ยนความร้อนส่วนเกินความท้าทายในอวกาศระบบดังกล่าวจะตรงไปตรงมา ในเครื่องทำความเย็นที่ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ในห้วงอวกาศ มันสร้างความท้าทายบางอย่าง ตัวอย่างคือระยะห่างระหว่าง
พรีคูลเลอร์กับวาล์วควบคุมฮีเลียม โดยปกติแล้ว ส่วนประกอบทั้งสองนี้จะอยู่ห่างกันเพียงเซ็นติเมตร แต่ใน JWST จะห่างกันหลายเมตร การรักษาสารทำความเย็นฮีเลียมให้เย็นตลอดการเดินทางแม้ว่าท่อประปาของกล้องโทรทรรศน์จะมีความสำคัญ ความท้าทายอีกอย่างคือการสั่นสะเทือน
ระบบแช่แข็ง
ใด ๆ ที่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือน แต่บน JWST การสั่นสะเทือนเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีอยู่จริง เนื่องจากการกระวนกระวายใจใด ๆ จากเครื่องจักรที่เคลื่อนไหวอาจทำให้เลนส์สั่นและทำให้ภาพเบลอ ด้วยเหตุนี้ ตู้แช่เย็นของ Webb จึงประกอบด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเพียงสองส่วน
มิฉะนั้นเซลล์อาจตายหรืออาจถูกกระตุ้นให้เกิดโรคได้ ในสบู่นั้นไม่มีลำดับโมโนเมอร์ที่แม่นยำในไมเซลล์ ดังนั้นจึงสามารถนำกลับมารวมกันในลำดับใดก็ได้ อย่างไรก็ตาม ธรรมชาติต้องการโปรตีนเพื่อดำเนินการทอพอโลยีกับ DNA ในขณะที่ยังคงรักษาข้อมูลดั้งเดิม (ลำดับ DNA) ไว้เหมือนเดิม
สิ่งนี้มีผลกระทบพื้นฐานต่อการดำเนินการทอพอโลยีกับ DNA ซึ่งแตกต่างจากไมเซลล์ที่เหมือนหนอนตรงที่การดำเนินการสามารถเกิดขึ้นแบบสุ่มได้ทุกที่ตามไมเซลล์และทุกเวลา การเปลี่ยนแปลงทอพอโลยีของ DNA จะต้องเกิดขึ้นถูกที่และถูกเวลา (ต้องได้รับการ “ควบคุม” อย่างที่นักชีววิทยาชอบ พูด).
ตัวอย่างเช่น
ในการทำลาย DNA คุณต้องใช้ “เอนไซม์จำกัด” ซึ่งจะตัดสายโซ่เฉพาะที่จำลำดับดีเอ็นเอได้เท่านั้น ในขณะเดียวกันโปรตีนโทโปไอโซเมอเรสจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่แน่นอนบนโครโมโซมซึ่งมักจะสะสมสิ่งกีดขวางและความเค้นเชิงกล ในทำนองเดียวกัน เมื่อ DNA สองชิ้นเชื่อมต่อกันใหม่
และรวมตัวกันอีกครั้ง เช่น เมื่อสารพันธุกรรมของพ่อแม่ถูกสับเปลี่ยน (สารตั้งต้นของเซลล์ไข่และสเปิร์ม) กระบวนการนี้จะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดในพื้นที่และเวลาเพื่อหลีกเลี่ยงโครโมโซมที่ผิดปกติในเซลล์ เกือบจะเหมือนกับว่า DNA (ต้องขอบคุณโปรตีน) เป็นไมเซลล์ที่ฉลาดเหมือนหนอน
แม้ว่าทั้งหมดนี้อาจฟังดูลึกลับ แต่กลับกลายเป็นว่าเมื่อแฮมิลตัน สมิธ นักจุลชีววิทยาชาวสหรัฐฯ ค้นพบเอนไซม์จำกัดตัวครั้งแรกในทศวรรษ 1970 เขาไม่ได้ใช้เทคนิคทางชีวภาพที่หรูหราใดๆ เลย แต่เพียงทำการวัดค่าความหนืดที่แม่นยำเท่านั้น หลังจากสกัด DNA จากไวรัสและผสมกับแบคทีเรียภายใน
เขาเห็นว่าความหนืดของสารละลาย DNA ลดลงตามกาลเวลา ของเหลวที่ไหลออกมาหมายความว่า DNA จะต้องถูกตัดโดยเอนไซม์ในแบคทีเรีย สมิธได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 1978จากความพยายามของเขา และรู้สึกอ่อนน้อมถ่อมตนที่จะคิดว่าทั้งหมดเสร็จสิ้นด้วย
การทดลองความหนืดอย่างง่ายที่มีรากฐานมาจากฟิสิกส์ดีเอ็นเอและนาโนเทคโนโลยีฉันไม่ใช่คนเดียวที่มองเห็นศักยภาพของ DNA ในฐานะโพลิเมอร์ขั้นสูง แทนที่จะเป็นแค่สารพันธุกรรม ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา นักวิจัยได้พัฒนาวัสดุใหม่ที่มีพื้นฐานจาก DNA เช่น ไฮโดรเจลและโครงสร้างนาโน
ซึ่งสามารถเติบโตกระดูก เนื้อเยื่อ ผิวหนัง และเซลล์ โดยใช้คุณสมบัติเฉพาะของ DNA เพื่อเข้ารหัสข้อมูล . เมื่อเร็ว ๆ นี้ ยังมีผลงานมากมายเกี่ยวกับซึ่งตอนนี้ข้อมูลตามสาย DNA ถูกจัดเก็บในรูปแบบ 3 มิติ (รูปที่ 3 a ) เราสามารถเห็นหุ่นยนต์นาโนหรือเครื่องจักรนาโนที่ทำจาก DNA
สิ่งที่ทำให้ฉันตื่นเต้นเกี่ยวกับสายการวิจัยนี้คือ การแก้ปัญหาของ DNA ซึ่งทำงานโดยการมีอยู่ของโปรตีนที่สามารถเปลี่ยนโทโพโลยีของ DNA ได้ทันเวลา อาจให้ของเหลวเชิงซ้อนที่แปลกใหม่ที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก ของเหลวและวัสดุนาโนเหล่านี้จะใช้ประโยชน์จากความสามารถ
ในการจัดเก็บข้อมูลของ DNA เพื่อสร้างรูปทรง 3 มิติที่ซับซ้อนหรือนั่งร้านแบบไฮบริดที่ตอบสนอง ความเป็นพลาสติก และความแม่นยำที่มอบให้โดยโปรตีนพิเศษ (รูปที่ 3 ข ) ตัวอย่างเช่น การเพิ่มเอ็นไซม์จำกัดที่สามารถตัด DNA ที่ลำดับเฉพาะ อาจทำให้โครงร่างที่มีฐานเป็น DNA ที่แข็งและแข็งแรง
แนะนำ 666slotclub / hob66
