Cámara de matriz infrarroja

La cámara de matriz infrarroja ( IRAC ) era un sistema de cámara infrarroja del 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 de Spitzer se quedó sin helio líquido. ^{[ 2 ]} Después de eso, la nave espacial operó en una misión extendida en caliente, 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, 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 del cielo con cada píxel cubriendo 1,2 segundos de arco . ^{[ 1 ] [ 4 ]} Los detectores que operaban a 3,6 μm y 4,5 μm fueron construidos con antimoniuro de indio (InSb), mientras que los detectores de 5,8 μm y 8,0 μm fueron hechos de silicio dopado con arsénico (Si:As). ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 5 ]} Los espejos primario y secundario del telescopio, junto con su estructura de soporte, fueron hechos principalmente de berilio . ^{[ 4 ]} El telescopio fue enfriado criogénicamente a alrededor de 2 K (−271 °C; −456 °F) ; los detectores de 3,6 μm y 4,5 μm funcionaron a 15 K (−258 °C; −433 °F) y los detectores de 5,8 μm y 8,0 μm funcionaron a 6 K (−267 °C; −449 °F) . ^{[ 6 ]}                     

Después de que el refrigerante de helio líquido de Spitzer se agotara el 15 de mayo de 2009, la nave espacial se calentó durante varios meses. [ ^{7 ] IRAC} se estabilizó a su temperatura operativa 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 pudieron funcionar ya que requerían refrigeración criogénica, ^{[ 1 ]} pero los detectores de 3,6 μm y 4,5 μm mantuvieron una sensibilidad similar a la que tenían durante la misión principal. ^{[ 8 ]} Los otros dos instrumentos de Spitzer (IRS y MIPS) también dejaron de funcionar, ya que operaban en longitudes de onda más largas, dejando a IRAC como el único instrumento operativo. ^{[ 8 ]}       

El conjunto criogénico de IRAC está contenido en la Cámara de Instrumentos Múltiples (MIC), que también alberga los demás elementos del plano focal y el sensor de referencia de calibración de apuntamiento. En la MIC se encuentran la Cámara de Matriz Infrarroja , el Espectrógrafo Infrarrojo y el Fotómetro de Imágenes Multibanda , así como el sensor de referencia de calibración de apuntamiento. ^{[ 9 ]} La MIC está unida al criostato y fue diseñada para mantener fríos los instrumentos científicos, incluido IRAC, pero también funcionaba para evitar la luz parásita. ^{[ 9 ]} La MIC está montada en la cámara de helio dentro de la carcasa de vacío del criostato, no solo para mantener fríos los instrumentos de manera eficiente, sino también para sellar cualquier luz parásita. ^{[ 9 ]} El conjunto de electrónica caliente de IRAC está alojado en el bus de la nave espacial . ^{[ 6 ]} El instrumento IRAC fue construido por el Centro de Vuelo Espacial Goddard y los detectores fueron construidos por Raytheon . Su gestión operativa y científica está a cargo del Observatorio Astrofísico Smithsoniano . ^{[ 6 ]}

IRAC era capaz de observar en las longitudes de onda de 3,6, 4,5, 5,8 y 8,0 micras . Cuando se agotó su refrigerante, solo quedaron utilizables las dos longitudes de onda más cortas. ^{[ 1 ] [ 3 ]}

• MIRI (Instrumento de infrarrojo medio)
• NIRCam , un instrumento del Telescopio Espacial James Webb  para luz de 0,6 a 5 μm.

• Sitio web de IRAC del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica
• Documentación y herramientas de Spitzer: IRAC por Infrared Science Archive