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19 décembre, lancement du cosmodrome de Kourou en Guyane française Fusée russe Soyouz. A bord de la fusée était un espace Observatoire Gaia (interféromètre astrométrique mondial pour Astrophysique, c’est-à-dire astrophysique astrométrique globale interféromètre). Situé au deuxième point de Lagrange, l’appareil recueillir des données sur la Voie lactée, la matière noire et les exoplanètes. Le coût de la mission est d’environ un milliard de dollars, et parce que taille colossale du CCD du télescope (il contient plus d’un milliard pixels), l’appareil a reçu le surnom de “plus grand appareil photo numérique dans le monde. “Gaia était censé voler dans l’espace un mois plus tôt, 19 novembre 2013. Fin octobre, cependant, des soupçons sont apparus, que les transpondeurs (émetteurs de signaux) à bord de l’appareil peut être défectueux. Dans le message de l’Union européenne l’agence spatiale a déclaré que la raison du soupçon était fonctionnement incorrect des mêmes transpondeurs dans un autre (sans nom) mission spatiale. Les ingénieurs de l’agence ont décidé de ne pas le risquer et remplacer les pièces. Pour cela, le télescope a dû être retourné en Europe, et le lancement a été retardé.
Gaia et les étoiles
Le but principal de l’appareil est de collecter des données sur les étoiles qui composent Voie lactée. Au total, il est prévu d’analyser des données sur un milliard étoiles, en s’appuyant sur les statistiques collectées les plus précises sur Aujourd’hui est une carte de notre galaxie. Mais comment est exactement prévu résoudre un problème à si grande échelle?
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Des scientifiques collectent des CCD pour Gaia Photo: ESA
Gaia – un observatoire de haute précision, à bord duquel sont installés deux télescopes. La lumière collectée par les télescopes frappe un bloc de 106 matrices CCD individuelles très sensibles. Ensemble, ils forment un réseau dont les dimensions linéaires sont de 100 par 50 centimètres, et la résolution résultante peut atteindre un milliard de pixels. C’est Le principal outil de travail de l’observatoire. En plus des télescopes sur la carte a un photomètre et un spectromètre.
“Pour déterminer les coordonnées des étoiles dans l’espace tridimensionnel “Gaia” utilise la méthode de la parallaxe astronomique, – a déclaré Lente.ru, professeur à l’Université du Missouri, Sergey Kopeikin. – La position de l’étoile visible dans le ciel change en se déplaçant. vaisseau spatial en orbite. L’ampleur de ce changement est droite proportionnelle à la distance de l’étoile. En mesurant la quantité de déplacement étoiles dans le ciel pendant un an, vous pouvez identifier distance à une étoile, exprimée en unités astronomiques (distance moyenne de la Terre au Soleil). ”
50 gigaoctets par jour
La portée de chacun des télescopes de l’observatoire relativement petit. Pour couvrir la sphère céleste, Gaia tourner autour de son propre axe. Avec ce mouvement, la lumière de chaque des étoiles passera à travers une matrice CCD divisée en plusieurs secteurs fonctionnels. Il est prévu qu’en passant par le premier et les deuxièmes colonnes de l’ordinateur matriciel (colonne par télescope) sélectionne les étoiles à surveiller.
Ensuite, la lumière tombera sur la partie principale (astrométrique) de la matrice. Il est réglé pour détecter la lumière de l’étoile seulement un nombre relativement petit de pixels, une sorte de cadre autour de l’étoile. Ceci est fait pour que les informations puissent être avoir le temps de traiter. Ce sont les données obtenues ici qui sont supposées utiliser pour la méthode de parallaxe astronomique. La partie astrométrique est commune aux deux télescopes.
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Image de Gaia: ESA
Après la partie principale de la matrice, la lumière de l’étoile tombera sur les colonnes matrices chargées de mesurer le photomètre. Aller ici informations sur le spectre qui permet la température et composition chimique de l’étoile. Enfin, le dernier secteur de la matrice Conçu pour l’analyse spectrométrique. Données d’ici � Sur la base de l’effet Doppler, la vitesse radiale peut être déterminée. étoiles (c’est-à-dire la projection de sa vitesse sur une ligne droite reliant l’observateur et l’étoile elle-même). Information recueillie – environ 50 gigaoctets par jour – transmis à la Terre. En seulement 6 ans de fonctionnement, Gaia devrait transférer aux scientifiques plus d’un pétaoctet de données.
L’essentiel, cependant, n’est pas la quantité, mais la qualité de l’information. “La technologie moderne à bord de l’appareil vous permet d’obtenir très haute précision de mesure. “Gaia” vous permet de mesurer l’angle dans le ciel entre les directions à deux étoiles, avec une précision de 25 microsecondes d’arc. Cela correspond à l’angle sous lequel, par exemple, une pièce est visible. d’une valeur de 25 cents américains à la surface de la lune. Le plus des mesures astrométriques précises effectuées avant Gaia obtenue par interférométrie radio à base ultra longue, où une précision de 10 microsecondes d’arc a été obtenue. Cependant, ces les mesures ne sont prises que pour des objets individuels dans le ciel, tandis que tandis que Gaia mesurera la parallaxe de millions d’étoiles, “- a déclaré Sergey Kopeikin.
Matière noire et autres
Pourquoi les scientifiques pourraient-ils avoir besoin de tant de données? Dans tout d’abord, des informations sur la position des étoiles et leur vitesse permettront clarifier de manière significative la taille et la structure de notre galaxie. En savoir plus De plus, cela vous permettra d’estimer plus précisément la quantité d’obscurité dans la Voie lactée matière (ou masse cachée) – une substance mystérieuse qui impliqué dans la gravitation, mais pas impliqué dans l’électromagnétique interaction. On sait que cette question est beaucoup plus matière visible – elle est aussi appelée baryonique. Pour évaluer cela nombre de scientifiques ont besoin de connaître la dépendance de la vitesse des étoiles sur leur la distance du centre de la Voie lactée (à un moment donné l’analyse de ces modèles ont conduit à la découverte de la matière la plus sombre).
Gaia fait partie du programme scientifique européen une agence spatiale appelée Horizon 2000 Plus. À l’intérieur Ce programme a lancé le télescope Herschel. Il était au point L2, mais, contrairement au Gaia, était situé de sorte que toujours rester dans l’ombre partielle terrestre (il n’y a pas d’ombre complète au point de libration, donc comment la lumière du soleil diffusée par l’atmosphère y arrive). En juin Le télescope 2013 a officiellement terminé la mission et a été mis orbite autour du soleil.
“Les informations sur le mouvement des étoiles sont utiles en haute précision expériences pour tester la relativité générale (GR) avec double pulsars. Gaia permettra elle-même une indépendance vérification de la relativité générale en observant l’effet de la déviation des rayons lumineux, venant des étoiles, par le champ gravitationnel du soleil. Étant donné que Gaia mesurera les positions des étoiles avec une précision de 25 microsecondes arcs et collectera un énorme matériel statistique, des contrôles de précision Le GTR dans le système solaire dépassera les expériences précédentes sur au moins une déviation gravitationnelle de la lumière par le Soleil ordre “, a déclaré le professeur Kopeikin à Lente.ru.
En outre, l’appareil devrait être utilisé pour rechercher des exoplanètes. Le fait est que chacune des étoiles du futur catalogue Gaia sera observé au moins 70 fois. Théoriquement, cela permettra analyser les courbes lumineuses des étoiles et leurs spectres pour détecter ils ont des anomalies qui peuvent indiquer la présence dans le système la planète. Enfin, selon les créateurs, l’observatoire spatial peut être adapté pour observer des astéroïdes.
Deuxième point lagrangien
Pour effectuer toutes les tâches requises, l’équipement le télescope est toujours resté à une sensibilité maximale – car, comme ils l’ont dit, elle devra observer plus de un milliard d’étoiles. C’est pourquoi il a été décidé de placer l’appareil dans voisinage du soi-disant deuxième point lagrangien (L2, ou points libration) du système Terre-Soleil.
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Points de Lagrange dans le système Terre-Soleil
Des points de libration surviennent dans l’une des versions simplifiées du problème. trois corps Dans cette simplification, on suppose que la masse de deux corps beaucoup plus grand que le troisième, donc il (le troisième) dans les deux premiers ne affecte. En conséquence, il s’avère qu’un tel système existe points où les forces attractives de deux corps massifs sont équilibrées forces centrifuges. Il n’y a que cinq points de ce type. Trois d’entre eux situé sur une ligne droite reliant les centres de masse des deux premiers corps. Dans le système Terre-Soleil, le deuxième point est approximativement 1,5 million de kilomètres de la Terre.
Le deuxième point de Lagrange est un point d’équilibre instable – cela signifie que la moindre perturbation de l’appareil conduit au fait que il quitte finalement le voisinage de la pointe. Tenir appareil à proximité de L2, vous aurez besoin de carburant. Stock à bord l’appareil durera plusieurs années.
Autour du point de Lagrange “Gaia” se déplacera le long de la soi-disant Courbes de Lissajous – analogues d’orbites au voisinage du point de libration. Grâce à cela, en particulier, la Terre ne bloquera pas le soleil lumière et l’appareil pourra recevoir suffisamment d’énergie à l’aide de son panneaux solaires. Le principal avantage du deuxième point de libration est la stabilité de l’environnement de l’appareil – par exemple, il n’est pas devra passer du jour à la nuit. De ce genre les transitions affectent toujours négativement la sensibilité équipement.
Gaia commencera à transmettre les premières données très bientôt. Scientifiques partout dans le monde les attendent pour montrer “le plus grand numérique du monde caméra. “Lorsqu’on lui a demandé si les informations de Gaia lui seraient utiles, Le professeur Sergey Kopeikin répond: “Bien sûr, je vais utiliser les résultats de Gaia pour une meilleure compréhension de la nature champ gravitationnel dans la théorie générale de la relativité. Ou peut-être dans généralisations possibles dans le domaine de la théorie quantique des champs. ”
Galaxy Time Life in a Matrix Milky Way Rocket Sun Telescope
