Fotografija iz odprtih virov
19. decembra, izstreljen iz kozmodroma Kourou v Francoski Gvajani Ruska raketa Soyuz. Na krovu rakete je bil presledek Observatorij Gaia (Globalni astronomski interferometer za Astrofizika, to je globalna astrometrična astrofizika interferometer). Nahaja se na drugi točki Lagrangea, aparat bo zbirajo podatke o Mlečni poti, temni snovi in eksoplanetih. Stroški misije znašajo približno milijardo dolarjev in zato kolosalna velikost CCD teleskopa (vsebuje ga več kot milijardo slikovnih pik) je naprava dobila vzdevek “Največji digitalni fotoaparat na svetu. “Gaia naj bi letela v vesolje en mesec prej, 19. november 2013. Konec oktobra pa se je pojavil sum, da so oddajniki (oddajniki signala) na krovu naprave lahko okvarjen. V sporočilu evropskega vesoljska agencija je dejala, da je razlog za sum nepravilno delovanje istih transponderjev v drugem (neimenovani) vesoljska misija. Agencijski inženirji so se odločili, da ne bodo tvegali in zamenjajte dele. Zaradi tega je bilo treba teleskop vrniti v Evropo in izstrelitev se je zavlekla.
Gaia in zvezde
Glavni namen naprave je zbiranje podatkov o zvezdah, ki jih sestavljajo Mlečna pot. Skupno naj bi analizirali podatke o milijardi zvezde, ki temeljijo na zbranih statističnih podatkih, ki so najbolj natančni Danes je zemljevid naše galaksije. Kako natančno je načrtovano rešiti tako obsežen problem?
Fotografija iz odprtih virov
Znanstveniki zbirajo CCD-je za Gaia Photo: ESA
Gaia – visoko natančen observatorij, na krovu katerega so nameščeni dva teleskopa. Svetloba, ki jo zbirajo teleskopi, zadene v blok 106 posamezne zelo občutljive matrike CCD. Skupaj tvorita matriko, katere linearne dimenzije so 100 do 50 centimetrov, in nastala ločljivost lahko doseže milijardo pik. Tako je Glavno delovno orodje opazovalnice. Poleg teleskopov na plošča ima fotometer in spektrometer.
“Za določitev koordinat zvezd v tridimenzionalnem prostoru “Gaia” uporablja astronomsko metodo paralakse, – je dejal Lente.ru, profesor na univerzi v Missouriju, Sergej Kopeikin. – Položaj zvezde, vidne na nebu, se spreminja, ko se premika. vesoljsko plovilo v orbiti. Velikost te spremembe je ravna sorazmerna razdalji do zvezde. Z merjenjem količine premika zvezde na nebu eno leto, lahko natančno določite razdalja do zvezde, izražena v astronomskih enotah (povprečna razdalja od Zemlje do Sonca). ”
50 gigabajtov na dan
Obseg vsakega teleskopa opazovalnice relativno majhna. Gaia bo pokrila nebeško sfero vrti okoli svoje osi. S tem gibanjem luč iz vsakega zvezde bodo prehajali skozi CCD matrico, razdeljeno na več funkcionalni sektorji. Načrtovano je, da pri prehodu skozi prvega in drugi stolpci matričnega računalnika (stolpec s teleskopom) izbere zvezde, ki jih je treba spremljati.
Nato bo svetloba padla na glavni (astrometrični) del matrike. Naravnana je tako, da zazna svetlobo zvezde le razmeroma majhno število slikovnih pik, nekakšen okvir okoli zvezde. To se naredi tako, da so informacije lahko imeti čas za obdelavo. Tu naj bi bili predvideni podatki uporaba za astronomsko metodo paralakse. Astrometrični del je skupen obema teleskopom.
Fotografija iz odprtih virov
Slika Gaia: ESA
Po glavnem delu matrike bo svetloba zvezde padla na stebre matrice, ki so odgovorne za merjenje fotometra. Tu grem informacije o spektru, ki omogočajo temperaturo in kemična sestava zvezde. Končno še zadnji sektor matrice Zasnovan za spektrometrično analizo. Podatki od tu do Na podlagi Dopplerjevega učinka lahko določimo radialno hitrost. zvezde (to je projekcija njegove hitrosti na ravno črto, ki se povezuje opazovalec in sama zvezda). Zbrane informacije – približno 50 gigabajtov na dan – prenašajo se na Zemljo. V samo 6 letih delovanja, Gaia bi moral znanstvenikom prenesti več kot petabajt podatkov.
Glavna stvar pa ni količina, ampak kakovost informacij. “Sodobna tehnologija na krovu naprave vam omogoča, da dobite zelo visoka natančnost merjenja. “Gaia” vam omogoča merjenje kota na nebu med dvema zvezdama, z natančnostjo 25 mikrosekund loka. To ustreza kotu, pod katerim je na primer viden kovanec. v vrednosti 25 ameriških centov na površini lune. Najbolj natančne astrometrične meritve, opravljene pred Gaio doseženo z uporabo ultra dolge bazne radijske interferometrije, kjer je bila dosežena natančnost 10 mikrosekund loka. Vendar pa ti meritve se izvajajo samo za posamezne predmete na nebu, medtem ko medtem ko bo Gaia izmerila paralakso milijonov zvezd, “- je dejal Sergej Kopeikin.
Temna snov in stvari
Zakaj bi znanstveniki potrebovali toliko podatkov? V najprej bodo omogočile informacije o položaju zvezd in njihovih hitrostih bistveno razjasnimo velikost in strukturo naše galaksije. Več poleg tega bo omogočil natančnejšo oceno količine v temi Mlečne poti materija (ali skrita masa) – skrivnostna snov, ki vključen v gravitacijsko, vendar ne vključen v elektromagnetno interakcija. Znano je, da je ta zadeva mnogokrat več kot vidna snov – imenujemo jo tudi barionska. Da bi to ocenili Število znanstvenikov mora poznati odvisnost hitrosti zvezd od njih oddaljenost od središča Mlečne poti (naenkrat analiza takšnih vzorci so privedli do odkritja najtemnejše snovi).
Gaia je del evropskega znanstvenega programa vesoljska agencija z imenom Horizon 2000 Plus. Znotraj Ta program je lansiral teleskop Herschel. Bil je na točki L2, vendar je bil, za razliko od Gaia, postavljen tako, da vedno ostanite v zemeljski delni senci (na nivoju nihanja ni popolne sence, torej kako sončna svetloba, razpršena po atmosferi, pride tja). Junija Teleskop leta 2013 je uradno zaključil misijo in ga dal na trg orbita okoli sonca.
“Informacije o gibanju zvezd so koristne z visoko natančnostjo poskusi za preizkus splošne relativnosti (GR) s dvojni pulsarji. Gaia si bo dovolila samostojno preverjanje splošne relativnosti z opazovanjem učinka odklona svetlobnih žarkov, ki prihajajo od zvezd, s pomočjo gravitacijskega polja sonca. Glede na to, da Gaia bo merila položaje zvezd z natančnostjo 25 mikrosekund loki in zbirali bodo ogromno statističnega gradiva, preverjanja natančnosti BDP v osončju bo presegel prejšnje poskuse vsaj en gravitacijski odboj svetlobe od Sonca red, “je za Lente.ru povedal profesor Kopeikin.
Napravo naj bi uporabljali tudi za iskanje eksoplanetov. Dejstvo je, da bo vsaka od zvezd v prihodnjem Gaia katalogu opažen vsaj 70-krat. Teoretično bo to omogočilo analizirajo svetlobne krivulje zvezd in njihove spektre, da odkrijejo imajo anomalije, ki lahko kažejo na prisotnost v sistemu planet. Končno po mnenju ustvarjalcev vesoljski observatorij lahko prilagodimo opazovanju asteroidov.
Druga Lagrangijeva točka
Za dokončanje vseh potrebnih nalog, oprema teleskop je vedno ostal pri največji občutljivosti – ker bo, kot so rekli, morala opazovati več kot milijardo zvezd. Zato je bila naprava odločena za namestitev soseska tako imenovane druge lagrangijeve točke (L2 ali točke) nihanje) sistema Zemlja-Sonce.
Fotografija iz odprtih virov
Lagrange točke v sistemu Zemlja-Sonce
V enem od poenostavljenih različic težave nastanejo nihajne točke. tri telesa V tej poenostavitvi se domneva, da sta masa dveh teles veliko večji od tretjega, zato ga (tretjega) v prvih dveh ne vpliva. Posledično se izkaže, da tak sistem obstaja točke, kjer so privlačne sile dveh masivnih teles uravnotežene centrifugalne sile. Takih točk je le pet. Tri od njih ki se nahaja na ravni črti, ki povezuje središča mase prvih dveh teles. V sistem Zemlja-Sonce, druga točka je približno 1,5 milijona kilometrov od Zemlje.
Druga Lagrangeova točka je točka nestabilnega ravnovesja – to pomeni, da najmanjša motnja aparata vodi k temu, da sčasoma zapusti sosesko točke. Zadržati aparata v bližini L2, boste potrebovali gorivo. Zaloga na krovu naprava bo trajala več let.
Okoli Lagrangeove točke se bo “Gaia” premikala po t.i. Lisajonske krivulje – analogi orbitov v bližini točke vdiranja. Zlasti zaradi tega Zemlja ne bo blokirala sonca svetloba in aparat bo lahko s svojo energijo prejel dovolj energije sončne plošče. Glavna prednost druge točke dviga je stabilnost okolja naprave – na primer ni bodo morali preklopiti iz dneva v noč. Te vrste prehodi vedno negativno vplivajo na občutljivost oprema.
Gaia bo že kmalu začela prenašati prve podatke. Znanstveniki po vsem svetu čakajo, da bodo prikazali “največjega digitalnega na svetu kamero. “Na vprašanje, ali bi mu bili podatki Gaia koristni, Profesor Sergej Kopeikin odgovarja: “Seveda bom rezultate Gaia uporabite za boljše razumevanje narave gravitacijsko polje v splošni teoriji relativnosti. Ali morda v možne posplošitve na področju kvantne teorije polja. ”
Galaxy Time Life v raketnem sončnem teleskopu Matrix Milcket Way
