снимка от открити източници
19 декември, стартиран от космодрома Куру във Френска Гвиана Руска ракета “Союз”. На борда на ракетата имаше място Обсерватория Гая (Глобален астрометричен интерферометър за Астрофизика, т.е. глобална астрометрична астрофизика интерферометър). Намира се във втората точка на Lagrange, апаратът ще събират данни за Млечния път, тъмната материя и екзопланетите. Цената на мисията е около милиард долара и защото колосален размер на CCD на телескопа (той съдържа повече от милиард пиксела), устройството получи прозвището „Най-голямата цифрова камера в света. “Гая е трябвало да лети в космоса месец по-рано, 19 ноември 2013 г. Най- края на октомври обаче възникна подозрение, т.е. че транспондерите (сигнални предаватели) на борда на устройството може да е дефектен. Най- посланието на европееца от космическата агенция заявиха, че причината за подозрения е неправилна работа на същите транспондери в друг (неназован) космическа мисия. Инженерите на агенцията решиха да не рискуват и сменете части. За това телескопът трябваше да бъде върнат в Европа и пускането се забави.
Гая и звездите
Основната цел на устройството е да събира данни за звездите, които се състоят Млечен път. Общо се планира да се анализират данни за милиард звезди, изграждащи се въз основа на събраните статистически данни, които са най-точните Днес е карта на нашата галактика. Но как точно се планира за решаване на такъв мащабен проблем?
снимка от открити източници
Учените събират CCD-та за Gaia Photo: ESA
Gaia – високоточна обсерватория, на борда на която са инсталирани два телескопа. Светлината, събрана от телескопи, удря блок от 106 индивидуални високочувствителни CCD матрици. Заедно те образуват масив, чиито линейни размери са 100 на 50 сантиметра, и получената резолюция може да достигне милиард пиксела. Така е Основният работен инструмент на обсерваторията. В допълнение към телескопите на на таблото има фотометър и спектрометър.
„За да се определят координатите на звездите в триизмерно пространство “Гея” използва астрономическия метод на паралакса, – каза Lente.ru, професор в университета в Мисури, Сергей Копейкин. – Положението на звездата, видимо на небето, се променя, докато се движи. космически кораб в орбита. Величината на тази промяна е права пропорционално на разстоянието до звездата. Чрез измерване на размера на изместването звезди в небето за една година, можете да определите точно разстояние до звезда, изразено в астрономически единици (средно разстояние от Земята до Слънцето). ”
50 гигабайта на ден
Обхватът на всеки от телескопите на обсерваторията сравнително малък. За да покрие небесната сфера, Гая ще завъртете около собствената си ос. С това движение, светлината от всеки от звездите ще преминат през CCD матрица, разделена на няколко функционални сектори. Планира се, че при преминаване през първата и вторите колони на матричния компютър (колона от телескоп) избира звездите, които ще бъдат наблюдавани.
Тогава светлината ще падне върху основната (астрометрична) част на матрицата. Той е настроен така, че да се открие светлина от звездата само сравнително малък брой пиксели, един вид рамка около звездата. Това се прави, за да може да има информация имат време за обработка. Данните са получени тук използване за астрономически метод на паралакс. Астрометричната част е обща и за двата телескопа.
снимка от открити източници
Изображение на Gaia: ESA
След основната част на матрицата светлината на звездата ще пада върху колоните матрици, които са отговорни за измерването на фотометъра. Отивам тук информация за спектъра, която позволява температура и химичен състав на звездата. И накрая, последният сектор на матрицата Предназначен за спектрометричен анализ. Данни от тук до Въз основа на ефекта на Доплер може да се определи радиалната скорост. звезди (тоест проекцията на неговата скорост върху права линия, свързваща наблюдател и самата звезда). Събрана информация – около 50 гигабайти на ден – предават се на Земята. Само за 6 години експлоатация, Гая трябва да прехвърли на учените повече от петабайт от данни.
Основното обаче не е количеството, а качеството на информацията. „Съвременната технология на борда на устройството ви позволява да получите много висока точност на измерване. “Gaia” ви позволява да измервате ъгъла в небето между двузвездни посоки с точност на дъгата 25 микросекунди. Това съответства на ъгъла, под който например се вижда монета. струва 25 щатски цента на повърхността на Луната. Най-много точни астрометрични измервания, извършени преди Gaia постигнато с помощта на ултра дълга базова радио интерферометрия, където е постигната точност на дъгата от 10 микросекунди. Въпреки това тези измерванията се правят само за отделни обекти в небето, докато докато Гая ще измерва паралакса на милиони звезди, “- каза Сергей Копейкин.
Тъмна материя и неща
Защо може би учените се нуждаят от толкова много данни? Вна първо място, информацията за положението на звездите и техните скорости ще позволи значително изясняват размера и структурата на нашата галактика. още в допълнение, това ще позволи по-точна оценка на количеството в мрака на Млечния път материя (или скрита маса) – мистериозна субстанция, която участва в гравитацията, но не участва в електромагнитното взаимодействие. Известно е, че този въпрос е многократно повече от видима материя – тя се нарича още барионна. За да оценим това брой учени трябва да знаят зависимостта на скоростта на звездите от тях разстоянието от центъра на Млечния път (по едно време анализът на такъв модели доведоха до откриването на най-тъмната материя).
Гея е част от европейската научна програма космическа агенция, наречена Horizon 2000 Plus. Като част от Тази програма пусна телескопа Herschel. Той беше на мястото L2, но за разлика от Gaia, беше разположен така, че винаги останете в земната частична сянка (няма пълна сянка в точката на вибрация, така че как слънчевата светлина, разпръсната от атмосферата, стига до там). През юни 2013 г. телескопът официално завърши мисията и беше пуснат орбита около слънцето.
„Информацията за движението на звезди е полезна с висока точност експерименти за тестване на общата относителност (GR) с двойни пулсари. Самата Гея ще позволи независимо проверка на общата относителност чрез наблюдение на ефекта на отклонение на светлинните лъчи, идващи от звездите, от гравитационното поле на Слънцето. Предвид факта, че Гая ще измерва позициите на звезди с точност 25 микросекунди дъги и ще събира огромен статистически материал, проверки за точност GTR в слънчевата система ще надмине предишните експерименти на поне едно гравитационно отклонение на светлината от Слънцето поръчка “, каза проф. Копейкин пред Lente.ru.
Също така устройството се планира да се използва за търсене на екзопланети. Факт е, че всяка от звездите в бъдещия каталог на Gaia ще бъде наблюдава се поне 70 пъти. Теоретично това ще позволи анализирайте светлинните криви на звездите и техните спектри, за да откриете те имат аномалии, които могат да показват наличието в системата планетата. Накрая, според създателите космическата обсерватория може да бъде адаптиран да наблюдава астероиди.
Втора точка на Лагранжа
За да завършите всички необходими задачи, оборудването телескопът винаги оставаше на максимална чувствителност – защото, както казаха, тя ще трябва да наблюдава повече от милиард звезди. Ето защо устройството е решено да бъде поставено квартал на така наречената втора лагранжева точка (L2, или точки) либрация) на системата Земя-Слънце.
снимка от открити източници
Лагранд точки в системата Земя-Слънце
Точките на вибрации възникват в една от опростените версии на проблема. три тела При това опростяване се приема, че масата на две тела много по-голяма от третата, така че тя (третата) в първите две не засегната. В резултат се оказва, че такава система съществува точки, където атрактивните сили на две масивни тела са балансирани центробежни сили. Има само пет такива точки. Три от тях разположени на права линия, свързваща центровете на масата на първите две тела. Всистемата Земя-Слънце, втората точка е приблизително На 1,5 милиона километра от Земята.
Втората точка на Лагранж е точка на нестабилно равновесие – това означава, че най-малкото нарушение на апарата води до това, че в крайна сметка той напуска квартала на точката. За задържане апарат в близост до L2, ще ви трябва гориво. Запас на борда устройството ще продължи няколко години.
Около точката на Lagrange “Gaia” ще се движи по т.нар Криви на Lissajous – аналози на орбитите в близост до точката на вибрация. Благодарение на това, по-специално, Земята няма да блокира слънцето светлина и апаратът ще може да получава достатъчно енергия с помощта на своята слънчеви панели. Основното предимство на втората точка на вибрация е стабилността на средата на устройството – например не е така ще трябва да превключвате от ден на нощ. От този вид преходите винаги влияят негативно на чувствителността оборудване.
Гея ще започне да предава първите данни съвсем скоро. учени цял свят ги чака да покажат „най-големия дигитален в света камера. “На въпроса дали информацията от Гая ще му бъде полезна, Професор Сергей Копейкин отговаря: „Разбира се, че ще го направя използвайте резултатите от Gaia за по-добро разбиране на природата гравитационно поле в общата теория на относителността. Или може би в възможни обобщения в областта на квантовата теория на полето. ”
Галерия с временен живот в матричен ракетен слънчев телескоп
