Gaia

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 18. august 2022; checks kræver 2 redigeringer .
Gaia

Gaia model på Le Bourget Salon, 2013
Kunde ESA
Operatør Den Europæiske Rumorganisation [3]
Satellit punkter L2 i Jord-Sol-systemet, omkring 1,5 millioner km fra Jorden
affyringsrampe Kourou Rumhavn ELS
løfteraket Soyuz-STB+Fregat-MT [1]
lancering 19. december 2013, 09:12:00 UTC
Flyvevarighed 8 år 10 måneder 5 dage
COSPAR ID 2013-074A
SCN 39479
specifikationer
Vægt 2029 kg [1]
Dimensioner 4,6 × 2,3 m
Strøm 1910 W
Levetid for aktivt liv 5-6 år
Orbitale elementer
Banetype kredser om Lissajous
Omløbsperiode omkring 180 dage [1] [2]
pericenter 370 tusinde km [2]
måludstyr
ASTRO Astrometri
BP/RP Fotometri
RVS Spektrometer
Transmissionshastighed flere kb/s download og upload i S-bånd , 3-8 Mb/s download i X-band
esa.int/science/gaia
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Gaia (oprindeligt fra Global Astrometric Interferometer for Astrophysics [1] ; i russisk transkription Gaia eller Gaia ) er et rumteleskop af den optiske rækkevidde af European Space Agency (ESA), efterfølgeren til Hipparcos- projektet. Teleskopets hovedopgave er at lave et detaljeret kort over fordelingen af ​​stjerner i vores galakse .

Den blev opsendt i AES- kredsløb den 19. december 2013 [4] [5] . Mindre end en måned efter opsendelsen nåede den et halo-kredsløb placeret 1,5 millioner km fra Jorden , nær Lagrange-punktet L 2 af Jord-Sol-systemet.

Udviklingen af ​​Gaia-missionen tog 13 år og kostede 740 millioner euro [6] . Gaia-dataene gjorde det muligt at kompilere et tredimensionelt kort over en del af vores galakse, der angiver koordinaterne, bevægelsesretningen og spektraltypen for mere end en milliard stjerner. Derudover vil teleskopet være i stand til at opdage omkring 10 tusinde exoplaneter , såvel som asteroider og kometer i solsystemet .

Opgaver

Gaia-ekspeditionens vigtigste videnskabelige opgave er at afklare oprindelsen og udviklingen af ​​vores galakse ved hjælp af undersøgelse af stjernerne . Dataene indsamlet af Gaia vil give astronomer mulighed for bedre at forstå, hvordan stjerner dannes, og hvordan de mætter rummet omkring dem med stof, når de dør. Den tidligere uopnåelige nøjagtighed af målinger af parallakse , samt korrekt og radial hastighed for en milliard stjerner (dette er 0,5 % af vores galakse) vil give astronomerne et klarere billede af Mælkevejens udvikling og struktur. Parallaxe og egenbevægelse vil blive målt ved hjælp af to multidirektionelle teleskoper, hvis synsplan er vinkelret på rotationsaksen. Stjernernes radiale hastighed vil blive målt ved hjælp af et enkelt spektrometer, også installeret på Gaia.

Nøjagtigheden af ​​parallakse og positionsmåling for klare stjerner (op til 15 m ) vil være højere end 25 µas (milliontedele af et buesekund ) og for svage stjerner (ca. 20 m ) op til 300 µas.

Den anden opgave for teleskopet er opdagelsen af ​​exoplaneter . Antallet af mulige kandidater anslås til 10 tusinde kroppe, hvilket er flere gange mere end Kepler- teleskopets .

Konstruktion

For maksimal varme- og lysbeskyttelse er teleskopet udstyret med en 100 m² udfoldelig skærm.

Værktøjer

Gaia-teleskopets hovedinstrument vil være den største digitale sensor, der nogensinde er skabt til missioner i rummet, den består af 106 individuelle CCD-arrays 4,7 × 6 cm hver [8] . Den samlede opløsning når 938 millioner pixels (for Kepler, den bedste af sine forgængere, var dette tal 95 millioner) med den fysiske størrelse af matrixen 100 gange 50 cm.

Teleskopets optiske skema består af to reflekterende teleskoper med størrelsen af ​​hovedspejlene (M1, M'1) 1,46 gange 0,51 meter [9] [10] . Der er i alt 6 spejle i hvert teleskop [11] . I dette tilfælde projicerer begge teleskoper billedet i ét brændplan, og billedseparation tildeles digital behandling. For nogle fotosensorer bruges der desuden et sæt diffraktionsgitre.

For at udføre scanning kombinerer teleskopet flere typer rotationer. På grund af drejningen omkring teleskopets egen akse udføres hovedskanningen, hvor begge teleskoper skyder et ringformet udsnit af himlen med en højde på 0,7 grader [11] . På grund af præcessionen drejes denne ringformede sektion langsomt [12] .

På grund af den konstante rotation bliver kommunikationen med Jorden mere kompliceret. Traditionelt brugte parabolantenner ville kræve et mekanisk drev, som ville forstyrre teleskopets position betydeligt, hvilket reducerer nøjagtigheden af ​​dataene. Derfor er der installeret en gruppe fasede antennesystemer for enden af ​​enheden, som bruger elektronisk stråleafbøjning [13] .

Pris

ESA antager, at de samlede omkostninger ved projektet, inklusive omkostningerne til køretøjet, løfteraketter og kontrol på jorden, er cirka 577 millioner euro. Kontrakten om udvikling og konstruktion af selve teleskopet, til en værdi af 317 millioner euro, blev modtaget af det europæiske firma EADS Astrium . Omkostningerne ved den efterfølgende videnskabelige behandling af dataene (som skal deles mellem ESA-medlemslandene) anslås til 120 mio. EUR.

Start

Opsendelsen af ​​teleskopet var oprindeligt planlagt til den 20. november 2013 fra Kourou -kosmodromen i Fransk Guyana, ved brug af en Soyuz løfteraket i kombination med en Fregat øvre trin [ 14 ] . Men på grund af problemer med transpondere , der ligner Gaias på et andet unavngivet rumfartøj, der nedbrydes for hurtigt, blev det besluttet, at opsendelsen ville finde sted i vinduet mellem 17. december 2013 og 5. januar 2014 [15] .

Opsendelsen fandt sted den 19. december 2013 kl. 09:12:18 UTC [16] [17] , kl. 09:54 UTC (13:54 Moskva-tid) skilte rumfartøjet sig fra Fregats øvre trin. [atten]

Den 8. januar 2014 nåede køretøjet sin målbane omkring L2-punktet . Orbital parametre - 263 x 707 x 370 tusind km, en fuld bane omkring 180 dage [2] . I de næste fire måneder fortsatte enheden med at teste og kalibrere instrumenter om bord [2] .

Orbit

Efter opsendelsen tog Gaia tre uger om at nå sit kredsløb i nærheden af ​​det andet Lagrange-punkt (L2), 1,5 millioner kilometer væk fra jorden , hvilket er cirka fire gange større end Månens afstand fra Jorden. Lissajous omløbsperiode vil være omkring 180 dage, afstanden til L2 vil være fra 270 til 707 tusinde kilometer [1] [2] . I kredsløb omkring dette punkt med gravitationel ligevægt, cirka samme afstand fra Jorden og Solen, vil teleskopet være under stabile forhold, som ikke er tilgængelige i kredsløb om Jorden. I flere års drift behøver enheden næppe at tænde for motoren for at rette sin egen bane.

Planlagt missionsvarighed

Gaia er designet til fem års drift. Satellittens kredsløb er designet således, at den i omkring 6 år ikke falder i skyggen eller penumbra fra Jorden, da selv en kort formørkelse vil føre til tab af strømforsyning og et betydeligt termisk stød [19] [20] .

I løbet af hele driftsperioden vil hvert planlagt objekt blive observeret omkring 70 gange. Gentagne målinger af stjernernes position vil give data om deres egen bevægelse.

Fra oktober 2020 er missionen blevet forlænget til udgangen af ​​2022, med en mulig forlængelse frem til udgangen af ​​2025, der skal besluttes i 2022 [21] .

Videnskabelige resultater

Galleri

Noter

  1. 1 2 3 4 5 Gaia-faktaark  (engelsk)  (linket er ikke tilgængeligt) . ESA. Hentet 13. december 2013. Arkiveret fra originalen 8. december 2013.
  2. 1 2 3 4 5 Gaia går ind i sit operationelle kredsløb Arkiveret 8. januar 2014 på Wayback Machine , The European Space Agency (ESA) 2014-01-08
  3. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia
  4. Gaia-lanceringen er fastsat til den 19. december. Arkiveret 18. december 2014 på Wayback Machine 
  5. ESA PR 44-2013: LIFTOFF FOR ESA'S BILLION-STAR SURVEYOR , ESA  ( 19. december 2013). Arkiveret fra originalen den 19. december 2013. Hentet 19. december 2013.
  6. Gaia satellitopsendelse i dag Arkiveret 19. december 2013 ved Wayback Machine 19. december 2013
  7. Gaia: som en diamant på himlen  (eng.)  (link ikke tilgængelig) . Universe @ CSIRO (23. december 2013). Arkiveret fra originalen den 8. januar 2014.
  8. "Det største CCD-array samlet til Gaia-rumteleskopet" Arkivkopi dateret 18. december 2014 på Wayback Machine // 3DNews, 07/11/2011.
  9. ESA Science & Technology: Gaia-spejle klar til at skinne . Dato for adgang: 8. januar 2014. Arkiveret fra originalen 20. december 2013.
  10. Gaia Instrument Information. Gaia Mission Section Arkiveret 2. februar 2014 på Wayback Machine // spaceflight101, 2013
  11. 1 2 Gaia-teleskoperne arkiveret 14. januar 2014 på Wayback Machine , Carme Jordi 2009-08-25
  12. 1 2 Analyse af Gaia-kredsløbet omkring L2 Arkiveret 20. december 2013 på Wayback Machine , 2009
  13. "Gaia bruger en specielt designet indbygget phased array-antenne til at sende data tilbage (en konventionel styrbar antenne ville have forstyrret de fantastisk præcise målinger)" . Dato for adgang: 8. januar 2014. Arkiveret fra originalen 23. december 2013.
  14. Det europæiske Gaia-teleskop kan blive opsendt efter den 17. december , RIA Novosti (23. oktober 2013). Arkiveret fra originalen den 10. juni 2015. Hentet 24. oktober 2013.
  15. Opsendelsen i rummet af det "største digitale kamera i verden" blev udsat til december Arkiveksemplar dateret 13. marts 2016 på Wayback Machine // Lenta.ru, 24. oktober 2013
  16. Soyuz ST-B opsender med succes Gaia-rumobservatoriet . nasaspaceflight.com (19. december 2013). Dato for adgang: 19. december 2013. Arkiveret fra originalen 19. december 2013.
  17. Soyuz-ST-B med Gaia-teleskopet opsendt fra Kourou Cosmodrome Archival-kopi dateret 24. december 2013 på Wayback Machine // NK, 19/12/2013
  18. Det europæiske teleskop blev med succes adskilt fra den øverste fase Arkivkopi af 20. december 2013 på Wayback Machine // NK, 19/12/2013
  19. Gaia Mission & Orbit Design Gaia Mission Sektion  , Spaceflight101. Arkiveret fra originalen den 4. december 2013. Hentet 19. december 2013.
  20. Gaia: The L2 Orbit Arkiveret 4. marts 2016 ved Wayback Machine , Francois Mignard 2009-08-25
  21. UDVIDET OPERATIONER BEKRÆFTET TIL VIDENSKABSMISSIONER Arkiveret 13. november 2021 på Wayback Machine 
  22. GAIA DATA RELEASE 1 (GAIA DR1) . Hentet 15. september 2016. Arkiveret fra originalen 3. maj 2020.
  23. 1 2 Gaia Data Release 1: Resumé af de astrometriske, fotometriske og undersøgelsesegenskaber Arkiveret 19. september 2016 på Wayback Machine / Gaia Collaboration, Brown, AGA, Vallenari, A., et al., 2016b ; Astronomi & Astrofysik manuskript nr. aa29512-16, 9. september  2016
  24. Første katalog over mere end en milliard stjerner i Mælkevejen udgivet . RIA Novosti (14. september 2016). Hentet 14. september 2016. Arkiveret fra originalen 20. september 2016.
  25. Gaia skaber det rigeste stjernekort over vores galakse og videre (25. april 2018). Hentet 26. april 2018. Arkiveret fra originalen 26. april 2018.
  26. ESA har lavet et detaljeret kort over Mælkevejen med data om mere end 1,5 milliarder stjerner (26. april 2018). Hentet 26. juni 2020. Arkiveret fra originalen 10. oktober 2021.
  27. ↑ Gaia registrerer en rystelse i Mælkevejen  . Eurekalert (19. september 2018). Hentet 9. oktober 2018. Arkiveret fra originalen 19. september 2018.
  28. Astronomer finder 'fremmede stjerner' . Elementy.ru (3. oktober 2018). Hentet 9. oktober 2018. Arkiveret fra originalen 9. oktober 2018.
  29. ESA's Gaia-rumfartøj ser spøgelsesgalaksen, der lurer i Mælkevejens  udkant . Forbes (18. november 2018). Hentet 23. januar 2020. Arkiveret fra originalen 20. november 2018.
  30. Torrealba, G.; Belokurov, V.; Koposov, SE; Li, T.S.; Walker, M.G.; Sanders, JL; Geringer Sameth, A.; Zucker, D.B.; et al. (2018), Den skjulte kæmpe: Opdagelse af en enorm galaktisk dværgsatellit i Gaia DR2, arΧiv : 1811.04082 [astro-ph.GA]. 
  31. ↑ Antlia 2: Enorm dværggalakse opdaget i kredsløb om Mælkevejen  . Sci-News.com (14. november 2018). Hentet 23. januar 2020. Arkiveret fra originalen 31. juli 2019.
  32. "Ghost" opdaget bag Mælkevejens skive . Rossiyskaya Gazeta (13. november 2018). Hentet 23. januar 2020. Arkiveret fra originalen 26. januar 2019.
  33. Mælkevejen skjulte den "usynlige" galakse (utilgængeligt link) . Videnskab og liv (2. december 2018). Hentet 4. december 2018. Arkiveret fra originalen 3. december 2018. 
  34. St. Petersborg Universitets astronomer har specificeret positionen og banen for flere millioner stjerner . TASS . Hentet 7. august 2019. Arkiveret fra originalen 7. august 2019.
  35. Price-Whelan, Adrian M.; Nidever, David L.; Choi, Yumi; Schlafly, Edward F.; Morton, Timothy; Koposov, Sergey E.; Belokurov, Vasily. Opdagelse af en forstyrrende åben hob langt ind i Mælkevejens glorie: en nylig stjernedannelsesbegivenhed i den forreste arm af den magellanske strøm?  (engelsk)  // The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2019. - 5. december ( vol. 887 , nr. 1 ). — S. 19 . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/ab4bdd . Arkiveret 10. marts 2020.
  36. IoW_20200109 - Gaia - Cosmos . www.cosmos.esa.int . Hentet 9. januar 2020. Arkiveret fra originalen 9. januar 2020.
  37. Astronomer opdager en enorm gasformig bølge, der holder Mælkevejens nyeste stjerner  (7. januar 2020). Arkiveret fra originalen den 7. januar 2020. Hentet 7. januar 2020.
  38. Omfattende 'stjerneplanteskole'-region fundet i vores galakse  (7. januar 2020). Arkiveret fra originalen den 7. januar 2020. Hentet 7. januar 2020.
  39. Gaia EDR3-indhold - Gaia - Cosmos . Hentet 10. december 2020. Arkiveret fra originalen 10. december 2020.
  40. ESA Science & Technology - Gaias nye data tager os til Mælkevejens anticenter og videre . Hentet 10. december 2020. Arkiveret fra originalen 9. december 2020.
  41. Francois Hammer et al. Gaia EDR3 korrekte bevægelser af Mælkevejsdværge. II: Hastigheder, total energi og vinkelmoment arkiveret 12. december 2021 på Wayback Machine , indsendt den 23. september 2021 (v1), sidst revideret 26. november 2021 (denne version, v4) ( PDF Arkiveret 12. december 2021 på Wayback Machine , ResearchGate Arkiveret 12. december 2021 på Wayback Machine , april 2021)
  42. Gaia opdagede seltsame Sterne in der bisher detailreichsten Untersuchung der Milchstraße  (tysk) (13. juni 2022). Arkiveret 13. juni 2022 på Wayback Machine
  43. Oversigt over Gaia Data Release 3 - Gaia - Cosmos  ( 13. juni 2022). Arkiveret 14. juni 2022 på Wayback Machine
  44. Alexey Poniatov "Gaia": et nyt blik på himlen // Science and Life , 2022, nr. 9. - s. 10 - 16
  45. ↑ Gaia : Udforskning af den multidimensionelle Mælkevej  . www.esa.int . Hentet 18. juni 2022. Arkiveret fra originalen 16. juni 2022.
  46. ESA Science & Technology - Gaias milliardstjernede kort antyder skatte, der kommer . sci.esa.int . Hentet 18. juni 2022. Arkiveret fra originalen 13. november 2021.
  47. Hvor går eller kommer stjernerne fra? - Gaia - Kosmos . www.cosmos.esa.int . Hentet 18. juni 2022. Arkiveret fra originalen 17. juni 2022.
  48. Gaia Collaboration; Drimmel, R.; Romero-Gomez, M.; Chemin, L.; Ramos, P.; Poggio, E.; Ripepi, V.; Andrae, R.; et al. (2022-06-14), Gaia Data Release 3: Kortlægning af den asymmetriske skive af Mælkevejen, arΧiv : 2206.06207 [astro-ph.GA]. 
  49. Går de boom? - Gaia - Kosmos . www.cosmos.esa.int . Hentet 18. juni 2022. Arkiveret fra originalen 18. juni 2022.
  50. Wyrzykowski, Łukasz; Kruszyńska, K.; Rybicki, K.A.; Holl, B.; ur-Taïbi, I. Lecøe; Mowlavi, N.; Nienartowicz, K.; de Fombelle, G. Jevardat; et al. (2022-06-13), Gaia Data Release 3: Microlensing Events from All Over the Sky, arΧiv : 2206.06121 [astro-ph.SR]. 
  51. ESA Science & Technology - 12 sjældne Einstein-kors opdaget med Gaia . sci.esa.int . Hentet 18. juni 2022. Arkiveret fra originalen 14. november 2021.
  52. Stern, D.; Djorgovski, S.G.; Krone-Martins, A.; Sluse, D.; Delchambre, L.; Ducourant, C.; Teixeira, R.; Surday, J.; Boehm, C.; den Brok, J.; Dobie, D. (2021-10-28). "Gaia GraL: Gaia DR2 Gravitational Lens Systems. VI. Spektroskopisk bekræftelse og modellering af kvasarer med firdobbelt billedobjektiv" . The Astrophysical Journal ]. 921 (1): 42.arXiv : 2012.10051 . Bibcode : 2021ApJ...921...42S . DOI : 10.3847/1538-4357/ac0f04 . ISSN 0004-637X . S2CID 229331628 .  

Links