foto da fonti aperte
19 dicembre, lanciato dal cosmodromo di Kourou nella Guyana francese Razzo russo Soyuz. A bordo del razzo c’era uno spazio Gaia Observatory (Global Astrometric Interferometer for Astrofisica, ovvero astrofisica astrometrica globale interferometro). Situato nel secondo punto di Lagrange, l’apparato lo far� raccogliere dati sulla Via Lattea, materia oscura ed esopianeti. Il costo della missione è di circa un miliardo di dollari e perché dimensioni colossali del CCD del telescopio (contiene più di un miliardo pixel), il dispositivo ha ricevuto il soprannome “La più grande fotocamera digitale nel mondo. “Gaia avrebbe dovuto volare nello spazio un mese prima, 19 novembre 2013. Alla fine di ottobre, tuttavia, sorsero sospetti, che transponder (trasmettitori di segnale) a bordo del dispositivo potrebbe essere difettoso. Nel messaggio dell’Europa l’agenzia spaziale ha affermato che il motivo del sospetto era funzionamento errato degli stessi transponder in un altro (senza nome) missione spaziale. Gli ingegneri dell’agenzia hanno deciso di non rischiare e sostituire le parti. Per questo, il telescopio doveva essere restituito in Europa e il lancio è stato ritardato.
Gaia e le stelle
Lo scopo principale del dispositivo è quello di raccogliere dati sulle stelle che compongono Via Lattea. In totale, si prevede di analizzare i dati su un miliardo stelle, costruendo sulla base delle statistiche raccolte il più accurato Oggi è una mappa della nostra galassia. Ma come è pianificato esattamente risolvere un problema così grande?
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Gli scienziati raccolgono CCD per Gaia Photo: ESA
Gaia – un osservatorio di alta precisione, a bordo che viene installato due telescopi. La luce raccolta dai telescopi colpisce un blocco di 106 singole matrici CCD altamente sensibili. Insieme formano un array le cui dimensioni lineari sono 100 per 50 centimetri e la risoluzione risultante può raggiungere un miliardo di pixel. Lo è Il principale strumento di lavoro dell’osservatorio. Oltre ai telescopi accesi la scheda ha un fotometro e uno spettrometro.
“Determinare le coordinate delle stelle nello spazio tridimensionale “Gaia” usa il metodo della parallasse astronomica, – ha detto Lente.ru, professore all’Università del Missouri, Sergey Kopeikin. – La posizione della stella visibile nel cielo cambia mentre si muove. veicolo spaziale in orbita. L’entità di questo cambiamento è diretta proporzionale alla distanza dalla stella. Misurando la quantità di spostamento stelle nel cielo per un anno, è possibile individuare distanza da una stella, espressa in unità astronomiche (distanza media dalla Terra al Sole). ”
50 gigabyte al giorno
La portata di ciascuno dei telescopi dell’osservatorio relativamente piccolo. Per coprire la sfera celeste, Gaia lo far� ruotare attorno al proprio asse. Con questo movimento, la luce di ciascuno delle stelle passerà attraverso una matrice CCD divisa in più settori funzionali. Si prevede che quando si passa attraverso il primo e le seconde colonne del computer a matrice (colonna per telescopio) seleziona le stelle da monitorare.
Quindi la luce cadrà sulla parte principale (astrometrica) della matrice. È sintonizzato in modo che venga rilevata la luce della stella solo un numero relativamente piccolo di pixel, una specie di frame intorno alla stella. Questo viene fatto in modo che le informazioni possano essere avere tempo di elaborare. Sono i dati ottenuti qui che si suppongono utilizzare per il metodo di parallasse astronomica. La parte astrometrica è comune ad entrambi i telescopi.
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Immagine di Gaia: ESA
Dopo la parte principale della matrice, la luce della stella cadrà sulle colonne matrici responsabili della misurazione del fotometro. Andando qui informazioni sullo spettro che consentono la temperatura e composizione chimica della stella. Finalmente l’ultimo settore della matrice Progettato per l’analisi spettrometrica. Dati da qui a Sulla base dell’effetto Doppler, è possibile determinare la velocità radiale. le stelle (cioè la proiezione della sua velocità su una linea retta che si collega osservatore e la stella stessa). Informazioni raccolte – Circa 50 gigabyte al giorno – trasmessi sulla Terra. In soli 6 anni di attività, Gaia dovrebbe trasferire agli scienziati più di un petabyte di dati.
La cosa principale, tuttavia, non è la quantità, ma la qualità delle informazioni. “La moderna tecnologia a bordo del dispositivo ti consente di ottenere molto alta precisione di misura. “Gaia” ti consente di misurare l’angolo nel cielo tra direzioni a due stelle, con una precisione di 25 microsecondi di arco. Ciò corrisponde all’angolo sotto il quale, ad esempio, è visibile una moneta. vale 25 centesimi di dollaro americano sulla superficie della luna. Di più misurazioni astrometriche accurate effettuate prima di Gaia ottenuto utilizzando l’interferometria radio ultra lunga di base, dove è stata raggiunta una precisione di 10 microsecondi di arco. Tuttavia questi le misurazioni vengono prese solo per singoli oggetti nel cielo, mentre mentre Gaia misurerà la parallasse di milioni di stelle “, disse Sergey Kopeikin.
Materia oscura e cose
Perché gli scienziati potrebbero aver bisogno di così tanti dati? il prima di tutto, le informazioni sulla posizione delle stelle e sulla loro velocità consentiranno chiarire in modo significativo le dimensioni e la struttura della nostra galassia. più Inoltre, ti permetterà di stimare con maggiore precisione la quantità di buio nella Via Lattea materia (o massa nascosta) – una sostanza misteriosa che coinvolto nella gravitazionale, ma non coinvolto nell’elettromagnetico interazione. È noto che questa questione è molte volte più di materia visibile – è anche chiamata barionica. Per valutare questo il numero di scienziati deve conoscere la dipendenza della velocità delle stelle dalla loro la distanza dal centro della Via Lattea (una volta l’analisi di tale i modelli hanno portato alla scoperta della materia più oscura).
Gaia fa parte del programma scientifico europeo un’agenzia spaziale chiamata Horizon 2000 Plus. Come parte del Questo programma ha lanciato il telescopio Herschel. Era al punto L2, ma, a differenza del Gaia, si trovava in modo che sempre rimanere all’ombra parziale terrena (non c’è ombra completa nel punto di librazione, quindi come arriva la luce solare diffusa dall’atmosfera). Nel mese di giugno Il telescopio del 2013 ha completato ufficialmente la missione ed è stato indossato orbita attorno al sole.
“Le informazioni sul movimento delle stelle sono utili in alta precisione esperimenti per testare la relatività generale (GR) con doppie pulsar. Gaia stesso consentirà un indipendente verifica della relatività generale osservando l’effetto della deflessione dei raggi luminosi, proveniente dalle stelle, dal campo gravitazionale del sole. Dato il fatto che Gaia misurerà le posizioni delle stelle con una precisione di 25 microsecondi archi e raccoglierà enorme materiale statistico, controlli di precisione La GTR nel sistema solare supererà i precedenti esperimenti almeno una deflessione gravitazionale della luce da parte del sole ordine “, ha detto il professor Kopeikin a Lente.ru.
Inoltre, si prevede che il dispositivo verrà utilizzato per la ricerca di esopianeti. Il fatto è che ognuna delle star nel futuro catalogo di Gaia sar� osservato almeno 70 volte. Teoricamente, questo permetter� analizzare le curve di luce delle stelle e i loro spettri da rilevare hanno anomalie che possono indicare la presenza nel sistema il pianeta. Infine, secondo i creatori, l’osservatorio spaziale può essere adattato per osservare gli asteroidi.
Secondo punto lagrangiano
Per completare tutte le attività richieste, l’attrezzatura il telescopio rimase sempre alla massima sensibilit� – perché, come si diceva, dovrà osservare più di un miliardo di stelle. Ecco perché è stato deciso di posizionare il dispositivo quartiere del cosiddetto secondo punto Lagrangiano (L2, o punti librazione) del sistema Terra-Sole.
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Punti di Lagrange nel sistema Terra-Sole
I punti di librazione sorgono in una delle versioni semplificate del problema. tre corpi In questa semplificazione, si presume che la massa di due corpi molto più grande del terzo, quindi (il terzo) nei primi due no colpiti. Di conseguenza, risulta che esiste un tale sistema punti in cui le forze attrattive di due corpi massicci sono bilanciate forze centrifughe. Ci sono solo cinque di questi punti. Tre di loro situato su una linea retta che collega i centri di massa dei primi due corpi. il il sistema Terra-Sole, il secondo punto è approssimativamente 1,5 milioni di chilometri dalla Terra.
Il secondo punto di Lagrange è un punto di equilibrio instabile – ciò significa che il minimo disturbo dell’apparato porta al fatto che alla fine lascia il vicinato del punto. Per tenere apparato nelle vicinanze di L2, avrai bisogno di carburante. Stock a bordo il dispositivo durerà per diversi anni.
Intorno al punto di Lagrange “Gaia” si sposterà lungo il cosiddetto Curve di Lissajous: analoghi delle orbite in prossimità del punto di librazione. Grazie a questo, in particolare, la Terra non bloccherà il sole la luce e l’apparato saranno in grado di ricevere abbastanza energia con l’aiuto della sua pannelli solari. Il vantaggio principale del secondo punto di librazione è la stabilità dell’ambiente del dispositivo, ad esempio non lo è dovrà passare dal giorno alla notte. Di questo tipo le transizioni influiscono sempre negativamente sulla sensibilit� attrezzature.
Gaia inizierà a trasmettere i primi dati molto presto. gli scienziati in tutto il mondo stanno aspettando che mostrino “il più grande digitale del mondo macchina fotografica. “Alla domanda se le informazioni di Gaia gli sarebbero state utili, Il professor Sergey Kopeikin risponde: “Certo che lo farò usa i risultati di Gaia per una migliore comprensione della natura campo gravitazionale nella teoria generale della relatività. O forse dentro possibili generalizzazioni nel campo della teoria dei campi quantistici. ”
Galaxy Time Life in a Matrix Via Lattea Rocket Sun Telescope
