fotografie z otvorených zdrojov
19. decembra, vypustený z kozmodrómu Kourou vo Francúzskej Guyane Ruská raketa Sojuz. Na palube bola raketa priestor Observatórium Gaia (globálny astrometrický interferometer pre rok 2006) Astrofyzika, t. J. Globálna astrometrická astrofyzika interferometer). Nachádza sa v druhom bode Lagrange, aparát bude zhromažďovať údaje o Mliečnej ceste, temnej hmote a exoplanetách. Náklady na misiu sú asi miliarda dolárov, a preto kolosálna veľkosť CCD ďalekohľadu (obsahuje viac ako miliarda) pixelov), prístroj dostal prezývku „Najväčší digitálny fotoaparát na svete. “Gaia mala lietať do vesmíru o mesiac skôr, 19. november 2013. Koncom októbra však vzniklo podozrenie, ktoré transpondéry (vysielače signálu) na palube zariadenia môže byť chybný. V posolstve Európy Vesmírna agentúra uviedla, že dôvod na podozrenie bol nesprávna prevádzka tých istých transpondérov v inom (nemenovanom) vesmírna misia. Inžinieri agentúry sa rozhodli to neriskovať a vymeňte diely. Z tohto dôvodu sa musel teleskop vrátiť do Európy a spustenie bolo oneskorené.
Gaia a hviezdy
Hlavným účelom zariadenia je zhromažďovať údaje o hviezdach, ktoré tvoria Mliečna dráha. Celkovo sa plánuje analýza údajov o miliarde hviezd, na základe čo najpresnejších štatistických údajov Dnes je mapa našej galaxie. Ale ako presne sa plánuje vyriešiť taký rozsiahly problém?
fotografie z otvorených zdrojov
Vedci zbierajú CCD pre Gaia Photo: ESA
Gaia – vysoko presné observatórium na palube, ktoré je nainštalované dva ďalekohľady. Svetlo zachytené ďalekohľadmi zasiahlo blok 106 jednotlivé vysoko citlivé matrice CCD. Spolu tvoria – pole, ktorého lineárne rozmery sú 100 x 50 centimetrov, a – výsledné rozlíšenie môže dosiahnuť miliardu pixelov. Je to tak Hlavný pracovný nástroj observatória. Okrem ďalekohľadov doska má fotometer a spektrometer.
„Určiť súradnice hviezd v trojrozmernom priestore “Gaia” používa metódu astronomickej paralaxy, – povedala Lente.ru, profesorka na Missourskej univerzite, Sergej Kopeikin. – Pozícia hviezdy viditeľnej na oblohe sa mení, keď sa pohybuje. kozmická loď na obežnej dráhe. Rozsah tejto zmeny je priamy úmerne vzdialenosti hviezdy. Meraním množstva posunu hviezdy na oblohe po dobu jedného roka, môžete určiť vzdialenosť od hviezdy, vyjadrená v astronomických jednotkách (priemerná vzdialenosť od Zeme k Slnku). ”
50 gigabajtov denne
Rozsah každého z ďalekohľadov observatória pomerne malý. Na pokrytie nebeskej sféry bude Gaia otáčať sa okolo svojej vlastnej osi. S týmto pohybom svetlo z každého hviezd prejde maticou CCD rozdelenou na niekoľko funkčné sektory. Predpokladá sa, že pri prechode cez prvý a druhé stĺpce maticového počítača (stĺpec ďalekohľadom) vyberie hviezdy, ktoré sa majú sledovať.
Potom svetlo dopadne na hlavnú (astrometrickú) časť matrice. Je naladený tak, aby sa detegovalo svetlo hviezdy iba relatívne malý počet pixelov, druh rámca okolo hviezdy. Deje sa tak, aby mohli byť informácie mať čas na spracovanie. Predpokladajú sa tu získané údaje použitie pre metódu astronomickej paralaxy. Astrometrická časť je spoločná pre obidva teleskopy.
fotografie z otvorených zdrojov
Obrázok Gaia: ESA
Po hlavnej časti matrice dopadne svetlo hviezdy na stĺpce matrice, ktoré sú zodpovedné za meranie fotometra. Choď sem informácie o spektre, ktoré umožňujú teplotu a chemické zloženie hviezdy. Nakoniec posledný sektor matice Navrhnuté pre spektrometrickú analýzu. Údaje odtiaľto do Na základe Dopplerovho efektu je možné určiť radiálnu rýchlosť. hviezdy (tj premietanie jeho rýchlosti na priamku, ktorá sa spája) pozorovateľ a samotná hviezda). Zhromaždené informácie – približne 50 gigabajty za deň – prenášané na Zem. Len za 6 rokov prevádzky, Gaia by mali vedcom prenášať viac ako len petabajt údajov.
Hlavná vec však nie je kvantita, ale kvalita informácií. „Moderná technológia na palube zariadenia vám umožňuje dostať sa veľmi dobre vysoká presnosť merania. „Gaia“ vám umožňuje zmerať uhol oblohy medzi dvoma hviezdičkami s presnosťou na 25 mikrosekúnd. To zodpovedá uhlu, pod ktorým je napríklad viditeľná minca. v hodnote 25 amerických centov na povrchu mesiaca. Najviac presné astrometrické merania vykonané pred Gaiou boli dosiahnuté pomocou ultra dlhej základnej rádiofrekvencie, kde sa dosiahla presnosť 10 mikrosekúnd. Avšak tieto merania sa vykonávajú iba pre jednotlivé objekty na oblohe zatiaľ čo Gaia zmeria paralaxu miliónov hviezd, “- povedal Sergey Kopeikin.
Temná hmota a tak
Prečo by vedci potrebovali toľko údajov? v prvom rade to umožnia informácie o polohe hviezd a ich rýchlostiach významne objasňujú veľkosť a štruktúru našej galaxie. viac Okrem toho vám umožní presnejšie odhadnúť množstvo tmy v Mliečnej dráhe hmota (alebo skrytá hmota) – záhadná látka, ktorá zapojené do gravitácie, ale nezapojené do elektromagnetického interakcie. Je známe, že táto záležitosť je mnohokrát viac ako viditeľná hmota – nazýva sa aj baryonická. Vyhodnotiť to Počet vedcov musí poznať závislosť rýchlosti hviezd od ich vzdialenosť od centra Mliečnej dráhy (v tom istom čase analýza takýchto údajov) vzory viedli k objaveniu najtemnejšej hmoty).
Gaia je súčasťou európskeho vedeckého programu vesmírna agentúra s názvom Horizon 2000 Plus. ako súčasť Tento program spustil ďalekohľad Herschel. Bol na mieste L2, ale na rozdiel od Gaia, bol umiestnený tak, že vždy zostaňte v pozemskom čiastočnom tieni (v mieste oslobodenia neexistuje žiadny úplný tieň) ako sa tam dostáva slnečné svetlo rozptýlené atmosférou). V júni Teleskop 2013 oficiálne dokončil misiu a bol nasadený obiehat okolo Slnka.
„Informácie o pohybe hviezd sú užitočné pri vysokej presnosti experimenty na testovanie všeobecnej relativity (GR) s dvojité pulzary. Samotná Gaia umožní nezávislosť overenie všeobecnej relativity pozorovaním účinku vychýlenia svetelných lúčov, vychádzajúce z hviezd gravitačným poľom slnka. Vzhľadom na skutočnosť, že Gaia zmeria polohu hviezd s presnosťou 25 mikrosekúnd oblúky a bude zhromažďovať obrovské štatistické materiály, kontroly presnosti GTR v slnečnej sústave predčí predchádzajúce experimenty aspoň jedno gravitačné vychýlenie svetla slnkom poradie, “povedal profesor Kopeikin pre Lente.ru.
Plánuje sa tiež použitie zariadenia na vyhľadávanie exoplanet. Faktom je, že každá z hviezd v budúcom katalógu Gaia bude pozorované najmenej 70 krát. Teoreticky to umožní analyzovať svetelné krivky hviezd a ich spektrá, ktoré sa majú zistiť majú anomálie, ktoré môžu naznačovať prítomnosť v systéme planéty. Nakoniec, podľa tvorcov, vesmírne observatórium je možné prispôsobiť pozorovaniu asteroidov.
Druhý lagrangiánsky bod
Na dokončenie všetkých požadovaných úloh, vybavenie ďalekohľad zostal vždy na maximálnej citlivosti – pretože, ako povedali, bude musieť pozorovať viac ako miliarda hviezd. Preto bolo rozhodnuté o umiestnení zariadenia susedstvo tzv. druhého lagrangiánskeho bodu (L2 alebo body) oslobodenie) systému Zem-Slnko.
fotografie z otvorených zdrojov
Lagrangeove body v systéme Earth-Sun
V jednej zo zjednodušených verzií problému vznikajú body za oslobodenie. tri telá V tomto zjednodušení sa predpokladá, že hmotnosť dvoch telies omnoho väčší ako tretí, takže (prvý) v prvých dvoch nie ovplyvnená. Výsledkom je, že takýto systém existuje body, kde sú vyvážené atraktívne sily dvoch masívnych telies odstredivé sily. Existuje iba päť takýchto bodov. Tri z nich umiestnené na priamke spájajúcej ťažiská prvých dvoch telies. systém Earth-Sun, druhý bod je približne 1,5 milióna kilometrov od Zeme.
Druhý Lagrangeov bod je bod nestabilnej rovnováhy – to znamená, že najmenšie narušenie prístroja vedie k tomu, že on nakoniec opustí susedstvo bodu. Podržať prístroj v blízkosti L2, budete potrebovať palivo. Zásoby na palube zariadenie bude trvať niekoľko rokov.
Okolo Lagrangeovho bodu sa „Gaia“ bude pohybovať po tzv Lissajousove krivky – analógy obežných dráh v blízkosti bodu liberácie. Vďaka tomu najmä Zem neblokuje slnko svetlo a prístroj bude schopný pomocou neho získať dostatok energie solárne panely. Hlavná výhoda druhého libračného bodu je stabilita prostredia zariadenia – napríklad nie je bude musieť prejsť zo dňa na noc. Tohto druhu prechody vždy negatívne ovplyvňujú citlivosť zariadení.
Gaia začne prenášať prvé údaje veľmi skoro. vedci na celom svete čakajú, až ukážu „najväčší digitálny svet kamera. “Na otázku, či by mu informácie z Gaie mohli byť užitočné, Profesor Sergey Kopeikin odpovedá: „Samozrejme, že áno využívať výsledky Gaie na lepšie pochopenie prírody gravitačné pole vo všeobecnej teórii relativity. Alebo možno v možné zovšeobecnenia v oblasti teórie kvantového poľa. ““
Život v galaxii v slnečnom ďalekohľadu Mliečna dráha Mliečnej dráhy
