fénykép nyílt forrásokból
December 19-én indították a francia Guyana-i Kourou-kozmodromból Orosz rakéta Sojuz. A rakéta fedélzetén hely volt Gaia Obszervatórium (Globális asztrológiai interferométer a Asztrofizika, azaz globális asztrofometrikus asztrofizika interferométer). A Lagrange második pontján elhelyezkedő készülék képes lesz gyűjtsön adatokat a Tejútról, a sötét anyagról és az exoplanetekről. A misszió költsége körülbelül egymilliárd dollár, és azért a teleszkóp CCD-jének kolosszális mérete (több mint egy milliárd darabot tartalmaz) pixel), az eszköz a “legnagyobb digitális kamera.” “A Gaianak egy hónappal korábban kellett repülnie az űrbe, 2013. november 19. Október végén azonban felmerült a gyanú, hogy a transzponderek (jeladók) a készüléken vannak hibás lehet. Az európai üzenetben az űrügynökség szerint a gyanú oka az volt ugyanazon transzponderek hibás működése egy másikban (név nélkül) űr misszió. Az ügynökség mérnökei úgy döntöttek, hogy nem kockáztatják, és cserélje ki az alkatrészeket. Ennek érdekében a távcsövet vissza kellett vinni Európába, és az indítás késik.
Gaia és a csillagok
Az eszköz fő célja adatgyűjtés a csillagokat alkotó csillagokról Tejút. Összességében egy milliárd adat elemzését tervezik csillagok, az összegyűjtött statisztikák alapján építve a legpontosabbat Ma a galaxisunk térképe. De pontosan hogyan tervezik ilyen nagyszabású probléma megoldására?
fénykép nyílt forrásokból
A tudósok CCD-ket gyűjtenek a Gaia-hoz Fotó: ESA
Gaia – egy nagy pontosságú obszervatórium, a fedélzeten, amely fel van szerelve két távcső. A távcsövek által gyűjtött fény 106 blokkot ér el különálló nagyon érzékeny CCD mátrixok. Együtt képezik tömb, amelynek lineáris mérete 100×50 centiméter, és az így kapott felbontás elérheti a milliárd pixelt. Az Az obszervatórium fő munkaeszköze. A bekapcsolt távcsövek mellett a táblán van fotométer és spektrométer.
“A csillagok koordinátáinak meghatározása háromdimenziós térben A “Gaia” a csillagászati parallaxis módszert használja – mondta Lente.ru, a Missouri Egyetem professzora, Szergej Kopeikin. – Az égben látható csillag helyzete mozogva megváltozik. űrhajó pályán. Ennek a változásnak a mértéke egyenes arányos a csillagtól való távolsággal. Az elmozdulás mértékének mérésével csillagok az égen egy évig, meg lehet határozni csillagtól való távolság csillagászati egységekben kifejezve (átlagos távolság a Földtől a Napig) “.
Napi 50 gigabájt
A csillagvizsgáló távcsöveinek hatóköre viszonylag kicsi. Gaia megteszi, hogy letakarja a mennyei gömböt forogni a saját tengelye körül. Ezzel a mozdulattal a fény az egyesekből A csillagok száma áthalad egy több részre osztott CCD mátrixon funkcionális szektorok. A tervek szerint az első áthaladásakor és a mátrix második oszlopát (oszlop távcsővel) számítógéppel kiválasztja a megfigyelt csillagokat.
Ezután a fény a mátrix fő (asztrometrikus) részére esik. Ez úgy van beállítva, hogy a csillagból származó fény észlelhető legyen csak viszonylag kevés pixel, egyfajta képkocka a csillag körül. Ez azért történik, hogy az információk rendelkezésre álljanak van ideje feldolgozni. Az itt gyűjtött adatok állítólag feltételezhetők csillagászati parallaxis módszer. Az asztrometrikus rész mindkét távcsőnél közös.
fénykép nyílt forrásokból
Gaia kép: ESA
A mátrix fő része után a csillag fénye az oszlopokra esik a fotométer méréséért felelős mátrixok. Megyek ide spektrum információ, amely lehetővé teszi a hőmérsékletet és a csillag kémiai összetétele. Végül a mátrix utolsó szektorja Spektrometriai elemzésre tervezték. Adatok innen – A Doppler-hatás alapján a sugárirányú sebesség meghatározható. csillagok (vagyis a sebesség vetülete egy egyenes vonalon, amely összeköti megfigyelő és maga a csillag). Összegyűjtött információk – körülbelül 50 napi gigabájt – továbbítja a Földre. Mindössze 6 működési év alatt, Gaia az adatoknak több, mint egy adathalmazt kell átadniuk a tudósoknak.
A legfontosabb azonban nem a mennyiség, hanem az információ minősége. “A korszerű technológia az eszköz fedélzetén lehetővé teszi, hogy nagyon megkapja magas mérési pontosság. A “Gaia” lehetővé teszi az ég szögének mérését kétcsillagos irányok között, 25 mikrosekundumos ív pontossággal. Ez megfelel annak a szögnek, amely alatt például egy érme látható. 25 dollár értékű a hold felszínén. A legtöbb a Gaia előtt elvégzett pontos asztrometrikus mérések voltak ultra hosszú bázisú rádióinterferometria segítségével érhető el, ahol 10 mikrosekundumos pontosságot értünk el. Ezek azonban a méréseket csak az égbolton lévő egyes tárgyakra kell elvégezni, miközben míg Gaia mérni fogja csillagok millióit, “- – mondta Szergej Kopeikin.
Sötét anyag és cucc
Miért lehet szüksége a tudósoknak olyan sok adatra? az mindenekelőtt a csillagok helyzetéről és sebességéről szóló információk lehetővé teszik jelentősen tisztázza galaxisunk méretét és szerkezetét. több Ezenkívül lehetővé teszi, hogy pontosabban becsülje meg a sötétség mennyiségét a Tejútban anyag (vagy rejtett tömeg) – egy titokzatos anyag, amely részt vesz a gravitációban, de nem vesz részt az elektromágnesben kölcsönhatást. Ismeretes, hogy ez a kérdés sokszor több látható anyag – barioninak is nevezik. Ennek kiértékelésére számos tudósnak tudnia kell, hogy a csillagok milyen sebességgel függnek egymástól – a távolság a Tejút központjától (egyidejűleg az ilyen elemzés); minták a legsötétebb anyag felfedezéséhez vezettek).
A Gaia az európai tudományos program része egy Horizon 2000 Plus nevű űrügynökség. Ennek részeként Ez a program elindította a Herschel távcsövet. A ponton volt L2, de a Gaia-val ellentétben mindig úgy volt elhelyezve maradjon a földi részleges árnyékban (a libration ponton nincs teljes árnyék, tehát a légkör által szétszórt napfény elérése). Júniusban A 2013-as távcső hivatalosan befejezte a missziót, és feltették pályára a nap körül.
“A csillagok mozgásáról szóló információk nagy pontosságúak kísérletek az általános relativitáselmélet (GR) tesztelésére a kettős pulzátorok. A Gaia maga is lehetővé fogja tenni függetlenségét az általános relativitásellenőrzés ellenőrzése a fénysugarak eltérítésének megfigyelésével, a csillagokból jön, a nap gravitációs mezeje által. Tekintettel arra, hogy Gaia 25 μs-os pontossággal méri a csillagok helyzetét ívek, és hatalmas statisztikai anyagot gyűjt, pontossági ellenőrzéseket A Naprendszerben a GTR meghaladja a korábbi kísérleteket legalább egy fény gravitációs eltérítése a Nap által “- mondta Kopeikin professzor a Lente.ru-nak.
Azt is tervezik, hogy az eszközt exoplanetek keresésére használják. A helyzet az, hogy a csillagok a jövőbeni Gaia katalógusban is lesznek legalább 70-szer megfigyelték. Elméletileg ez lehetővé teszi elemezze a csillagok fénygörbéit és spektrumaikat a detektáláshoz rendellenességek vannak, amelyek jelezhetik a rendszerben való jelenlétüket a bolygó. Végül, az alkotók szerint az űrmegfigyelő központ adaptálható aszteroidák megfigyelésére.
Második lagrangi pont
Az összes szükséges feladat elvégzéséhez a felszerelést a távcső mindig maximális érzékenységgel maradt – mert, mint mondták, többet kell majd megfigyelnie milliárd csillag. Ez az oka annak, hogy a készüléket behelyezték az úgynevezett második lagrangi pont (L2 vagy pontok) szomszédsága libration) a Föld-Nap rendszerből.
fénykép nyílt forrásokból
Lagrange pontok a Föld-Nap rendszerben
Kihúzási pontok merülnek fel a probléma egyik egyszerűsített változatában. három test Ebben az egyszerűsítésben feltételezzük, hogy két test tömege sokkal nagyobb, mint a harmadik, tehát (a harmadik) az első kettőben nem érinti. Ennek eredményeként kiderül, hogy létezik ilyen rendszer pont, ahol a két hatalmas test vonzó erõi kiegyensúlyozottak centrifugális erők. Csak öt ilyen pont van. Hárman az egyenes vonalon helyezkedik el, amely összeköti az első két test tömegközéppontját. az a Föld-Nap rendszerben, a második pont megközelítőleg 1,5 millió kilométerre a Földtől.
A második Lagrange-pont instabil egyensúlyi pont – ez azt jelenti, hogy a készülék legkisebb zavara ahhoz vezet, hogy végül elhagyja a pont környékét. Megtartani készülékekhez az L2 közelében, üzemanyag lesz szüksége. Készlet a fedélzeten a készülék több évig működik.
A Lagrange-pont körül a “Gaia” az ún Lissajous-görbék – a pálya analógjai a libration-pont közelében. Különösen ennek köszönhetően a Föld nem blokkolja a napot fény és a készülék képes ahhoz, hogy elegendő energiát vegyen fel annak segítségével napelemek. A második libration-pont fő előnye az eszköz környezetének stabilitása – például nem az napról éjszakára kell váltania. Ilyen az átmenetek mindig negatívan befolyásolják az érzékenységet berendezés.
A Gaia hamarosan megkezdi az első adatok továbbítását. tudósok szerte a világon várják rájuk, hogy megmutassák “a világ legnagyobb digitális műsorát kamera. “Amikor megkérdezték, hogy a Gaia által nyújtott információk hasznosak lennének-e neki, Szergej Kopeikin professzor válaszol: “Természetesen megteszem használja a Gaia eredményeit a természet jobb megértéséhez gravitációs mező az általános relativitáselméletben. Vagy talán be lehetséges általánosítások a kvantummező elmélet területén. ”
Galaxis időbeli élet egy mátrix Tejút rakéta Nap teleszkóp
