valokuva avoimista lähteistä
19. joulukuuta, käynnistettiin Kouroun kosmodromista Ranskan Guayanalla Venäjän raketti Sojuz. Rakettilla oli tila Gaian observatorio (maailmanlaajuinen astrometrinen interferometri Astrofysiikka, ts. Globaali astrometrinen astrofysiikka interferometri). Lagrangen toisessa pisteessä sijaitseva laite tulee kerätä tietoja Linnunradasta, tummasta aineesta ja eksoplaneetoista. Operaation kustannukset ovat noin miljardi dollaria, ja koska teleskoopin CCD: n kolossaalinen koko (se sisältää yli miljardia pikseliä), laite sai lempinimen “Suurin digitaalikamera maailmassa. “Gaian piti lentää avaruuteen kuukautta aiemmin, 19. marraskuuta 2013. Lokakuun lopussa kuitenkin epäiltiin, että laitteen sisällä olevat transponderit (signaalilähettimet) voi olla viallinen. Euroopan parlamentin viestissä avaruusjärjestö sanoi, että syy epäilyihin oli samojen transponderien väärä toiminta toisessa (nimeämätön) avaruusoperaatio. Agenttien insinöörit päättivät olla ottamatta sitä riskiä vaihda osat. Tätä varten kaukoputki oli palautettava Eurooppaan, ja julkaisu on viivästynyt.
Gaia ja tähdet
Laitteen päätarkoitus on kerätä tietoja tähdet, jotka muodostavat Linnunrata. Kaikkiaan on tarkoitus analysoida miljardin tietoja tähdet, rakentuen kerättyjen tilastotietojen perusteella tarkemmin Tänään on kartta galaksistamme. Mutta kuinka tarkkaan suunnitellaan ratkaista niin suuri ongelma?
valokuva avoimista lähteistä
Tutkijat keräävät CCD: tä Gaialle Kuva: ESA
Gaia – erittäin tarkka observatorio, joka asennetaan aluksella kaksi kaukoputkea. Kaukoputkien keräämä valo osuu 106: n lohkoon yksittäiset erittäin herkät CCD-matriisit. Yhdessä ne muodostavat – ryhmä, jonka lineaariset mitat ovat 100 x 50 senttimetriä, ja – tuloksena oleva resoluutio voi nousta miljardiin pikseliin. Se on Observatorion päätyökalu. Päällä olevien kaukoputkien lisäksi taulussa on fotometri ja spektrometri.
“Tähtien koordinaattien määrittämiseksi kolmiulotteisessa tilassa “Gaia” käyttää tähtitieteellistä parallaksimenetelmää, – sanoi Lente.ru, Missourin yliopiston professori Sergey Kopeikin. – Taivaalla näkyvän tähden sijainti muuttuu sen liikkuessa. avaruusalus kiertoradalla. Tämän muutoksen suuruus on suora verrannollinen etäisyyteen tähtiin. Mittaamalla siirtymän määrä tähdet taivaalla yhden vuoden ajan, voit tarkistaa etäisyys tähtiin, ilmaistuna tähtitieteellisinä yksikköinä (keskimääräinen etäisyys maasta aurinkoon) “.
50 gigatavua päivässä
Kunkin observatorion kaukoputken laajuus suhteellisen pieni. Peittääkseen taivaallisen pallon, Gaia aikoo kiertää oman akselinsa ympäri. Tällä liikkeellä valoa jokaisesta tähtiä kulkee CCD-matriisin läpi, joka on jaettu useisiin toiminnalliset sektorit. On suunniteltu, että kun kulkee ensimmäisen ja matriisin toiset sarakkeet (pylväs teleskoopin avulla) valitsee valvottavat tähdet.
Sitten valo putoaa matriisin pääosaan (astrometrinen). Se on viritetty siten, että tähdeltä tuleva valo havaitaan vain suhteellisen pieni määrä pikseliä, eräänlainen kehys tähden ympärillä. Tämä tehdään niin, että tietoa voi olla on aikaa käsitellä. Täältä saatujen tietojen oletetaan olevan käyttö tähtitieteelliseen parallaksimenetelmään. Astrometrinen osa on yhteinen molemmille kaukoputkille.
valokuva avoimista lähteistä
Gaia-kuva: ESA
Matriisin pääosan jälkeen tähden valo putoaa sarakkeisiin matriisit, jotka vastaavat fotometrin mittaamisesta. Menen tänne spektritiedot, jotka sallivat lämpötilan ja tähden kemiallinen koostumus. Lopuksi matriisin viimeinen sektori Suunniteltu spektrometriseen analyysiin. Tiedot täältä Doppler-ilmiön perusteella säteittäinen nopeus voidaan määrittää. tähdet (ts. sen nopeuden projektio suoraa linjaa yhdistäessä tarkkailija ja itse tähti). Kerätyt tiedot – noin 50 gigatavua päivässä – siirretään maahan. Vain 6 toimintavuonna, Gaia pitäisi siirtää tiedemiehille enemmän kuin petatavua tietoa.
Tärkeintä ei kuitenkaan ole määrä, vaan tiedon laatu. “Laitteessa oleva nykyaikainen tekniikka mahdollistaa pääsyn hyvin korkea mittaustarkkuus. “Gaia” antaa sinun mitata kulmaa taivaalla kahden tähden suuntien välillä, tarkkuudella 25 mikrosekuntia kaaria. Tämä vastaa kulmaa, jonka alla esimerkiksi kolikko on näkyvissä. arvoinen 25 Yhdysvaltain senttiä kuun pinnalla. Eniten tarkat astrometriset mittaukset, jotka tehtiin ennen Gaiaa, olivat saavutetaan käyttämällä erittäin pitkää kantaradiointerferometriaa, jossa saavutettiin 10 mikrosekunnin kaari-tarkkuus. Kuitenkin nämä mittaukset tehdään vain yksittäisillä taivaan kohteilla, kun taas kun taas Gaia mittaa miljoonien tähtiä “, – sanoi Sergey Kopeikin.
Tumma aine ja asiat
Miksi tutkijat tarvitsevat niin paljon tietoa? ensinnäkin, tieto tähtijen sijainnista ja niiden nopeuksista sallii selventää merkittävästi galaksimme kokoa ja rakennetta. lisää Lisäksi se mahdollistaa tarkemman arvioinnin Linnunradan pimeässä olevasta määrästä aine (tai piilotettu massa) – salaperäinen aine, joka mukana gravitaatiossa, mutta ei mukana sähkömagneettisessa vuorovaikutus. On tiedossa, että tämä asia on monta kertaa enemmän näkyvä aine – sitä kutsutaan myös baryoniseksi. Arvioida tätä useiden tutkijoiden on tiedettävä tähtijen nopeuden riippuvuus toisistaan – etäisyys Linnunradan keskustasta (kerrallaan analyysi sellaisesta) kuviot johtivat tummimman aineen löytämiseen).
Gaia on osa eurooppalaista tiedeohjelmaa avaruusalan toimisto nimeltä Horizon 2000 Plus. Osana Tämä ohjelma käynnisti Herschel-kaukoputken. Hän oli pisteessä L2, mutta toisin kuin Gaia, se sijaitsi niin, että aina pysy maallisessa osittaisessa varjossa (libration-pisteessä ei ole täydellistä varjoa, joten kuinka ilmakehän hajallaan oleva auringonvalo pääsee sinne). Kesäkuussa Vuoden 2013 kaukoputki suoritti tehtävän virallisesti ja asetettiin kiertoradalla auringon ympäri.
“Tähtien liikkumista koskevista tiedoista on hyötyä erittäin tarkalla kokeet yleisen suhteellisuusteorian (GR) testaamiseksi kaksoispulssarit. Gaia sallii itsenäisen itsenäisyyden yleisen suhteellisuuden tarkastaminen tarkkailemalla valonsäteiden taipuman vaikutusta, tulevat tähdet, auringon painovoimakenttä. Ottaen huomioon, että Gaia mittaa tähtipaikat 25 mikrosekunnin tarkkuudella kaaria ja kerää valtavan tilastollisen aineiston, tarkkuustarkastukset Aurinkokunnan GTR ylittää aiemmat kokeilut ainakin yhden auringon aiheuttaman valon gravitaation taipuman “, professori Kopeikin kertoi Lente.ru: lle.
Laitetta suunnitellaan käytettäväksi myös eksoplaneettojen etsimiseen. Tosiasia on, että jokainen tähti tulevassa Gaia-luettelossa on havaittu vähintään 70 kertaa. Teoreettisesti tämä sallii analysoida tähtiä ja niiden spektrit valokäyrät havaita heillä on poikkeavuuksia, jotka voivat osoittaa läsnäolon järjestelmässä planeetta. Lopuksi, tekijöiden mukaan, avaruuden observatorio voidaan mukauttaa tarkkailemaan asteroideja.
Toinen Lagrangian kohta
Kaikki tarvittavat tehtävät, laitteet kaukoputki pysyi aina suurimmalla herkkyydellä – koska, kuten he sanoivat, hänen on tarkkailtava enemmän kuin miljardi tähteä. Siksi laite päätettiin sijoittaa naapuruston ns. toinen Lagrangian piste (L2, tai pisteitä libration) Earth-Sun -järjestelmästä.
valokuva avoimista lähteistä
Lagrange-pisteet maapallon-aurinko-järjestelmässä
Liittymispisteitä esiintyy yhdessä ongelman yksinkertaistetuista versioista. kolme ruumista Tässä yksinkertaistuksessa oletetaan, että kahden kappaleen massa paljon suurempi kuin kolmas, joten se (kolmas) kahdessa ensimmäisessä ei vaikuttaa. Seurauksena käy ilmi, että tällainen järjestelmä on olemassa pisteitä, joissa kahden massiivisen ruumiin houkuttelevat voimat ovat tasapainossa keskipakovoimat. Tällaisia kohtia on vain viisi. Kolme heistä sijaitsevat suoralla linjalla, joka yhdistää kahden ensimmäisen kappaleen massakeskipisteet. maa-aurinko-järjestelmässä, toinen piste on suunnilleen 1,5 miljoonaa kilometriä maapallosta.
Toinen Lagrange-piste on epävakaan tasapainon piste – tämä tarkoittaa, että laitteen vähäinen häiriö johtaa siihen, että hän lopulta poistuu pisteen naapurustosta. Pitää Laitteiden lähellä L2, tarvitset polttoainetta. Varastossa aluksella laite kestää useita vuosia.
Lagrange-pisteen ympäri “Gaia” liikkuu pitkin nk Lissajous-käyrät – kiertoratojen analogit lyijypisteen lähellä. Erityisesti tämän ansiosta maa ei estä aurinkoa valo ja laite pystyy vastaanottamaan tarpeeksi energiaa sen avulla aurinkopaneelit. Toisen libration-pisteen tärkein etu on laitteen ympäristön vakaus – esimerkiksi se ei ole on vaihdettava päivästä iltaan. Tällaista muutokset vaikuttavat aina negatiivisesti herkkyyteen laitteet.
Gaia alkaa lähettää ensimmäisiä tietoja pian. tutkijat ympäri maailmaa odottavat heidän näyttävän “maailman suurimman digitaalisen kamera “.” Kun meiltä kysyttiin, olisiko Gaian antamat tiedot hänelle hyödyllisiä, Professori Sergey Kopeikin vastaa: “Tietenkin käytä Gaian tuloksia parempaan luonnon ymmärtämiseen gravitaatiokenttä yleisessä suhteellisuusteoriassa. Tai ehkä sisään mahdolliset yleistykset kvanttikenttäteoriassa. ”
Galaxy-aikaelämä matriksin maitotietä sisältävällä raketin aurinkopisteellä
