La cámara de matriz infrarroja ( IRAC ) era un sistema de cámara infrarroja en el telescopio espacial Spitzer que operaba en el espectro infrarrojo medio . [1] Estaba compuesta por cuatro detectores que operaban simultáneamente en diferentes longitudes de onda; los cuatro estuvieron en uso hasta el 15 de mayo de 2009, cuando el criostato del Spitzer se quedó sin helio líquido. [2] Después de eso, la nave espacial operó en una misión extendida cálida, en la que dos de los cuatro detectores permanecieron funcionales, hasta que la misión Spitzer finalizó el 30 de enero de 2020. [2]
Durante su misión principal, el IRAC pudo operar simultáneamente en cuatro longitudes de onda: 3,6 μm , 4,5 μm, 5,8 μm y 8,0 μm. [1] [3] Cada detector infrarrojo tenía dimensiones de 256×256 píxeles (una mejora significativa con respecto a los telescopios infrarrojos espaciales anteriores) y cada imagen tomada cubría 5,12 minutos de arco cuadrados de cielo y cada píxel cubría 1,2 segundos de arco . [1] [4] Los detectores que operaban a 3,6 μm y 4,5 μm se construyeron con antimoniuro de indio (InSb), mientras que los detectores de 5,8 μm y 8,0 μm se fabricaron con silicio dopado con arsénico (Si:As). [1] [3] [5] Los espejos primario y secundario del telescopio, junto con su estructura de soporte, estaban hechos principalmente de berilio . [4] El telescopio se enfrió criogénicamente a alrededor de 2 K (−271 °C; −456 °F); los detectores de 3,6 μm y 4,5 μm operaron a 15 K (−258 °C; −433 °F) y los detectores de 5,8 μm y 8,0 μm operaron a 6 K (−267 °C; −449 °F). [6]
Después de que el refrigerante de helio líquido del Spitzer se agotara el 15 de mayo de 2009, la nave espacial se calentó durante varios meses. [7] El IRAC se estabilizó en su temperatura de operación de misión cálida de 28,7 K (−244 °C; −408 °F) el 18 de septiembre de 2009. [7] Esto significó que los detectores de 5,8 μm y 8,0 μm no podían funcionar ya que requerían el enfriamiento criogénico, [1] pero los detectores de 3,6 μm y 4,5 μm permanecieron tan sensibles como durante la misión principal. [8] Los otros dos instrumentos del Spitzer (IRS y MIPS) también dejaron de funcionar ya que trabajaban en longitudes de onda más largas, dejando al IRAC como el único instrumento operativo. [8]
El conjunto criogénico del IRAC está contenido en la Cámara de Instrumentos Múltiples (MIC), que también alberga los otros elementos del plano focal y el sensor de referencia de calibración de puntería. En la MIC se encuentra la Cámara de Matriz Infrarroja , el Espectrógrafo Infrarrojo y el Fotómetro de Imágenes Multibanda , así como el sensor de referencia de calibración de puntería. [9] La MIC está conectada al criostato y estaba destinada a mantener fríos los instrumentos científicos, incluido el IRAC, pero también funcionaba para mantener alejada la luz parásita. [9] El MIC está montado en la cámara de helio dentro de la carcasa de vacío del criostato, no solo para mantener fríos de manera eficiente los instrumentos sino para sellar cualquier luz parásita. [9] El conjunto de electrónica caliente del IRAC está alojado en el bus de la nave espacial . [6] El instrumento IRAC fue construido por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard y los detectores fueron construidos por Raytheon . Su gestión operativa y científica está a cargo del Observatorio Astrofísico Smithsoniano . [6]
El IRAC era capaz de realizar observaciones en longitudes de onda de 3,6, 4,5, 5,8 y 8,0 micrones . Cuando se agotó el refrigerante, sólo las dos longitudes de onda más cortas permanecieron utilizables. [1] [3]