Gaia

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 18 august 2022; verificările necesită 2 modificări .
Gaia

Model Gaia la Salonul Le Bourget, 2013
Client ESA
Operator Agenția Spațială Europeană [3]
Satelit punctele L2 ale sistemului Pământ-Soare, la aproximativ 1,5 milioane km de Pământ
platforma de lansare Portul spațial Kourou ELS
vehicul de lansare Soyuz-STB+Fregat-MT [1]
lansa 19 decembrie 2013, 09:12:00 UTC
Durata zborului 8 ani 10 luni 5 zile
ID COSPAR 2013-074A
SCN 39479
Specificații
Greutate 2029 kg [1]
Dimensiuni 4,6 × 2,3 m
Putere 1910 W
Durata vieții active 5-6 ani
Elemente orbitale
Tipul orbitei orbita Lissajous
Perioada de circulatie aproximativ 180 de zile [1] [2]
pericentru 370 mii km [2]
echipamentul țintă
ASTRO Astrometrie
BP/RP Fotometrie
RVS Spectrometru
Viteza de transmisie mai multe kb/s descărcare și încărcare în banda S , 3-8 Mb/s descărcare în banda X
esa.int/science/gaia
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Gaia (inițial de la Global Astrometric Interferometer for Astrophysics [1] ; în transcriere rusă Gaia sau Gaia ) este un telescop spațial din raza optică a Agenției Spațiale Europene (ESA), succesorul proiectului Hipparcos . Sarcina principală a telescopului este de a face o hartă detaliată a distribuției stelelor în galaxia noastră .

A fost lansat pe orbita AES pe 19 decembrie 2013 [4] [5] . La mai puțin de o lună de la lansare, a atins o orbită halo situată la 1,5 milioane km de Pământ , în apropierea punctului Lagrange L 2 al sistemului Pământ-Soare.

Dezvoltarea misiunii Gaia a durat 13 ani și a costat 740 de milioane de euro [6] . Datele Gaia au făcut posibilă compilarea unei hărți tridimensionale a unei părți a galaxiei noastre, indicând coordonatele, direcția mișcării și tipul spectral a mai mult de un miliard de stele. În plus, telescopul va putea descoperi aproximativ 10 mii de exoplanete , precum și asteroizi și comete din sistemul solar .

Sarcini

Cea mai importantă sarcină științifică a expediției Gaia este de a clarifica originea și dezvoltarea galaxiei noastre cu ajutorul supravegherii stelelor . Datele colectate de Gaia le vor permite astronomilor să înțeleagă mai bine cum se formează stelele și cum saturează spațiul din jurul lor cu materie atunci când mor. Precizia anterior de neatins a măsurătorilor paralaxei , precum și viteza corectă și radială pentru un miliard de stele (aceasta este 0,5% din galaxia noastră) le vor oferi astronomilor o imagine mai clară a dezvoltării și structurii Căii Lactee. Paralaxa și mișcarea corectă vor fi măsurate folosind două telescoape multidirecționale, al căror plan de vizualizare este perpendicular pe axa de rotație. Viteza radială a stelelor va fi măsurată folosind un singur spectrometru, instalat tot pe Gaia.

Precizia de măsurare a paralaxei și a poziției pentru stelele strălucitoare (până la 15 m ) va fi mai mare de 25 µas (milionimi de secundă de arc ), iar pentru stelele slabe (aproximativ 20 m ) până la 300 µas.

A doua sarcină a telescopului este descoperirea exoplanetelor . Numărul de candidați posibili este estimat la 10 mii de corpuri, ceea ce este de câteva ori mai mare decât cel al telescopului Kepler .

Constructii

Pentru o protecție maximă împotriva căldurii și luminii, telescopul este echipat cu un ecran de 100 m².

Instrumente

Instrumentul principal al telescopului Gaia va fi cel mai mare senzor digital creat vreodată pentru misiuni în spațiu, acesta este format din 106 matrice CCD individuale de 4,7 × 6 cm fiecare [8] . Rezoluția totală ajunge la 938 de milioane de pixeli (pentru Kepler, cel mai bun dintre predecesorii săi, această cifră a fost de 95 de milioane) cu dimensiunea fizică a matricei de matrice de 100 pe 50 cm.

Schema optică a telescopului constă din două telescoape reflectorizante cu dimensiunea oglinzilor principale (M1, M'1) 1,46 pe 0,51 metri [9] [10] . Există în total 6 oglinzi în fiecare telescop [11] . În acest caz, ambele telescoape proiectează imaginea într-un singur plan focal, iar separarea imaginii este atribuită procesării digitale. Pentru unii fotosenzori, este utilizat suplimentar un set de rețele de difracție.

Pentru a efectua scanarea, telescopul combină mai multe tipuri de rotații. Datorită rotației în jurul axei proprii a telescopului, se efectuează scanarea principală, timp în care ambele telescoape trag o secțiune inelară a cerului cu o înălțime de 0,7 grade [11] . Datorită precesiei , această secțiune inelară este rotită lent [12] .

Datorită rotației constante, comunicarea cu Pământul devine mai complicată. Antenele parabolice utilizate în mod tradițional ar necesita o acționare mecanică, care ar perturba în mod semnificativ poziția telescopului, reducând acuratețea datelor. Prin urmare, la capătul dispozitivului este instalat un grup de rețele de antene fazate, care utilizează deviația electronică a fasciculului [13] .

Cost

ESA presupune că costul total al proiectului, inclusiv costul vehiculului, vehiculelor de lansare și controlului la sol, va fi de aproximativ 577 de milioane de euro. Contractul pentru dezvoltarea și construcția telescopului propriu-zis, în valoare de 317 milioane de euro, a fost primit de compania europeană EADS Astrium . Costul prelucrării științifice ulterioare a datelor (care urmează să fie partajat între țările membre ESA) este estimat la 120 milioane EUR.

Lansare

Lansarea telescopului a fost programată inițial pentru 20 noiembrie 2013 de la cosmodromul Kourou din Guyana Franceză, folosind un vehicul de lansare Soyuz în combinație cu o treaptă superioară Fregat [ 14 ] . Totuși, din cauza problemelor cu transponderele similare cu cele ale lui Gaia de pe o altă navă spațială fără nume care se degradează prea repede, s-a decis ca lansarea să aibă loc în fereastră între 17 decembrie 2013 și 5 ianuarie 2014 [15] .

Lansarea a avut loc pe 19 decembrie 2013 la 09:12:18 UTC [16] [17] , la 09:54 UTC (13:54 ora Moscovei) nava spațială s-a separat de treapta superioară Fregat. [optsprezece]

Pe 8 ianuarie 2014, vehiculul și-a atins cu succes orbita țintă în jurul punctului L2 . Parametri orbitali - 263 x 707 x 370 mii km, o orbită completă în jur de 180 de zile [2] . În următoarele patru luni, dispozitivul a continuat testarea și calibrarea instrumentelor de bord [2] .

Orbită

După lansare, Gaia a avut nevoie de trei săptămâni pentru a-și atinge orbita în vecinătatea celui de-al doilea punct Lagrange (L2), la 1,5 milioane de kilometri distanță de Pământ , care este de aproximativ patru ori mai mare decât distanța Lunii de Pământ. Perioada orbitală Lissajous va fi de aproximativ 180 de zile, distanța până la L2 va fi de la 270 la 707 mii de kilometri [1] [2] . Pe orbită în jurul acestui punct de echilibru gravitațional, aproximativ la aceeași distanță de Pământ și Soare, telescopul se va afla în condiții stabile care nu sunt disponibile pe orbita Pământului. Timp de câțiva ani de funcționare, dispozitivul cu greu va trebui să pornească motorul pentru a-și corecta propria orbită.

Durata planificată a misiunii

Gaia este proiectat pentru cinci ani de funcționare. Orbita satelitului este concepută astfel încât timp de aproximativ 6 ani să nu cadă în umbra sau penumbra de pe Pământ, deoarece chiar și o scurtă eclipsă va duce la o pierdere a alimentării cu energie și un șoc termic semnificativ [19] [20] .

Pe toată perioada de funcționare, fiecare obiect planificat va fi observat de aproximativ 70 de ori. Măsurătorile repetate ale poziției stelelor vor furniza date despre propria mișcare.

Din octombrie 2020, misiunea a fost prelungită până la sfârșitul anului 2022, cu o posibilă prelungire până la sfârșitul anului 2025 urmând să fie decisă în 2022 [21] .

Rezultate științifice

Galerie

Note

  1. 1 2 3 4 5 Fișă informativă Gaia  (engleză)  (link indisponibil) . ESA. Consultat la 13 decembrie 2013. Arhivat din original pe 8 decembrie 2013.
  2. 1 2 3 4 5 Gaia intră pe orbita sa operațională Arhivat 8 ianuarie 2014 la Wayback Machine , Agenția Spațială Europeană (ESA) 2014-01-08
  3. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia
  4. Lansarea Gaia este programată pentru 19 decembrie. Arhivat pe 18 decembrie 2014 la Wayback Machine 
  5. ESA PR 44-2013: LIFTOFF FOR ESA'S BILLION-STAR SURVEYOR , ESA  ( 19 decembrie 2013). Arhivat din original pe 19 decembrie 2013. Preluat la 19 decembrie 2013.
  6. Lansarea satelitului Gaia astăzi Arhivat 19 decembrie 2013 la Wayback Machine 19 decembrie 2013
  7. Gaia: ca un diamant pe cer  (ing.)  (link indisponibil) . Univers @ CSIRO (23 decembrie 2013). Arhivat din original pe 8 ianuarie 2014.
  8. „Cea mai mare matrice CCD asamblată pentru telescopul spațial Gaia” Copie de arhivă din 18 decembrie 2014 pe Wayback Machine // 3DNews, 07/11/2011.
  9. ESA Science & Technology: Gaia oglinzile gata să strălucească . Data accesului: 8 ianuarie 2014. Arhivat din original pe 20 decembrie 2013.
  10. Gaia Instrument Information. Secțiunea de misiune Gaia Arhivată 2 februarie 2014 la Wayback Machine // zborul spațial101, 2013
  11. 1 2 The Gaia Telescopes Arhivat 14 ianuarie 2014 la Wayback Machine , Carme Jordi 2009-08-25
  12. 1 2 Analiza orbitei Gaia în jurul L2 Arhivat 20 decembrie 2013 la Wayback Machine , 2009
  13. „Gaia folosește o antenă cu matrice de fază integrată special concepută pentru a transmite datele înapoi (o antenă convențională orientabilă ar fi perturbat măsurătorile fantastic de precise)” . Data accesului: 8 ianuarie 2014. Arhivat din original pe 23 decembrie 2013.
  14. Telescopul european Gaia poate fi lansat după 17 decembrie , RIA Novosti (23 octombrie 2013). Arhivat din original pe 10 iunie 2015. Preluat la 24 octombrie 2013.
  15. Lansarea în spațiu a „cea mai mare cameră digitală din lume” a fost amânată până în decembrie Copie de arhivă din 13 martie 2016 la Wayback Machine // Lenta.ru, 24 octombrie 2013
  16. Soyuz ST-B lansează cu succes observatorul spațial Gaia . nasaspaceflight.com (19 decembrie 2013). Data accesului: 19 decembrie 2013. Arhivat din original pe 19 decembrie 2013.
  17. Soyuz-ST-B cu telescopul Gaia lansat de la Cosmodrom Kourou Arhiva copie din 24 decembrie 2013 pe Wayback Machine // NK, 19.12.2013
  18. Telescopul european s-a separat cu succes de treapta superioară Copie de arhivă din 20 decembrie 2013 la Wayback Machine // NK, 19.12.2013
  19. Gaia Mission & Orbit Design Gaia Mission Section  , Spaceflight101. Arhivat din original pe 4 decembrie 2013. Preluat la 19 decembrie 2013.
  20. Gaia: The L2 Orbit Arhivat 4 martie 2016 la Wayback Machine , François Mignard 25.08.2009
  21. OPERAȚII EXTINSE CONFIRMATE PENTRU MISIUNI DE ȘTIINȚĂ Arhivat 13 noiembrie 2021 la Wayback Machine 
  22. GAIA DATA RELEASE 1 (GAIA DR1) . Preluat la 15 septembrie 2016. Arhivat din original la 3 mai 2020.
  23. 1 2 Gaia Data Release 1: Rezumat al proprietăților astrometrice, fotometrice și de sondaj Arhivat 19 septembrie 2016 la Wayback Machine / Gaia Collaboration, Brown, AGA, Vallenari, A., et al., 2016b ; Manuscrisul de Astronomie & Astrofizică nr. aa29512-16, 9 septembrie  2016
  24. Publicat primul catalog cu peste un miliard de stele din Calea Lactee . RIA Novosti (14 septembrie 2016). Consultat la 14 septembrie 2016. Arhivat din original la 20 septembrie 2016.
  25. Gaia creează cea mai bogată hartă stelară a galaxiei noastre și nu numai (25 aprilie 2018). Consultat la 26 aprilie 2018. Arhivat din original pe 26 aprilie 2018.
  26. ESA a creat o hartă detaliată a Căii Lactee cu date despre mai mult de 1,5 miliarde de stele (26 aprilie 2018). Preluat la 26 iunie 2020. Arhivat din original la 10 octombrie 2021.
  27. Gaia detectează o tremurare în Calea  Lactee . Eurekalert (19 septembrie 2018). Preluat la 9 octombrie 2018. Arhivat din original la 19 septembrie 2018.
  28. Astronomii găsesc „stelele extraterestre” . Elementy.ru (3 octombrie 2018). Preluat la 9 octombrie 2018. Arhivat din original la 9 octombrie 2018.
  29. Nava spațială Gaia de la ESA observă o galaxie fantomă care pândește la  periferia Căii Lactee . Forbes (18 noiembrie 2018). Preluat la 23 ianuarie 2020. Arhivat din original la 20 noiembrie 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), Gigantul ascuns: Descoperirea unui satelit pitic galactic enorm în Gaia DR2, arΧiv : 1811.04082 [astro-ph.GA]. 
  31. Antlia 2: O galaxie pitică enormă descoperită pe orbită în jurul Căii  Lactee . Sci-News.com (14 noiembrie 2018). Preluat la 23 ianuarie 2020. Arhivat din original la 31 iulie 2019.
  32. „Ghost” descoperit în spatele discului Căii Lactee . Rossiyskaya Gazeta (13 noiembrie 2018). Preluat la 23 ianuarie 2020. Arhivat din original la 26 ianuarie 2019.
  33. Calea Lactee a ascuns galaxia „invizibilă” (link inaccesibil) . Știință și viață (2 decembrie 2018). Preluat la 4 decembrie 2018. Arhivat din original la 3 decembrie 2018. 
  34. Astronomii de la Universitatea din Sankt Petersburg au precizat poziția și traiectoria a câteva milioane de stele . TASS . Preluat la 7 august 2019. Arhivat din original pe 7 august 2019.
  35. Price-Whelan, Adrian M.; Nidever, David L.; Choi, Yumi; Schlafly, Edward F.; Morton, Timothy; Koposov, Serghei E.; Belokurov, Vasily. Descoperirea unui grup deschis perturbator departe în aureola Calea Lactee: un eveniment recent de formare stelară în brațul principal al fluxului Magellanic?  (engleză)  // The Astrophysical Journal  : jurnal. - Editura IOP , 2019. - 5 decembrie ( vol. 887 , nr. 1 ). — P. 19 . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/ab4bdd . Arhivat 10 martie 2020.
  36. IoW_20200109 - Gaia - Cosmos . www.cosmos.esa.int . Consultat la 9 ianuarie 2020. Arhivat din original pe 9 ianuarie 2020.
  37. Astronomii descoperă un val gazos imens care ține cele mai noi stele ale Căii Lactee  (7 ianuarie 2020). Arhivat din original pe 7 ianuarie 2020. Preluat la 7 ianuarie 2020.
  38. O vastă regiune „pepinieră de stele” găsită în galaxia noastră  (7 ianuarie 2020). Arhivat din original pe 7 ianuarie 2020. Preluat la 7 ianuarie 2020.
  39. Conținut Gaia EDR3 - Gaia - Cosmos . Preluat la 10 decembrie 2020. Arhivat din original la 10 decembrie 2020.
  40. ESA Science & Technology - Noile date ale Gaia ne duc în anticcentrul Căii Lactee și mai departe . Preluat la 10 decembrie 2020. Arhivat din original la 9 decembrie 2020.
  41. Francois Hammer și colab. Gaia EDR3 mișcări proprii ale piticilor din Calea Lactee. II: Viteze, energie totală și impuls unghiular Arhivat 12 decembrie 2021 la Wayback Machine , Trimis la 23 septembrie 2021 (v1), ultima revizuire 26 noiembrie 2021 (această versiune, v4) ( PDF arhivat 12 decembrie 2021 la Wayback Machine , ResearchGate Arhivat 12 decembrie 2021 la Wayback Machine , aprilie 2021)
  42. Gaia entdeckt seltsame Sterne in der bisher detailreichsten Untersuchung der Milchstraße  (germană) (13 iunie 2022). Arhivat pe 13 iunie 2022 la Wayback Machine
  43. Prezentare generală Gaia Data Release 3 - Gaia - Cosmos  ( 13 iunie 2022). Arhivat pe 14 iunie 2022 la Wayback Machine
  44. Alexey Poniatov „Gaia”: o nouă privire asupra cerului // Science and Life , 2022, nr. 9. - p. 10 - 16
  45. ↑ Gaia : Explorând Calea Lactee multidimensională  . www.esa.int . Preluat la 18 iunie 2022. Arhivat din original la 16 iunie 2022.
  46. ESA Science & Technology - Harta cu miliarde de stele a lui Gaia sugerează comorile viitoare . sci.esa.int . Preluat la 18 iunie 2022. Arhivat din original la 13 noiembrie 2021.
  47. De unde merg sau vin stelele? - Gaia - Cosmos . www.cosmos.esa.int . Preluat la 18 iunie 2022. Arhivat din original la 17 iunie 2022.
  48. Colaborarea Gaia; Drimmel, R.; Romero-Gomez, M.; Chemin, L.; Ramos, P.; Poggio, E.; Ripepi, V.; Andrae, R.; et al. (2022-06-14), Gaia Data Release 3: Mapping the asymmetric disc of the Milky Way, arΧiv : 2206.06207 [astro-ph.GA]. 
  49. Merg boom? - Gaia - Cosmos . www.cosmos.esa.int . Preluat la 18 iunie 2022. Arhivat din original la 18 iunie 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 cruci rare Einstein descoperite cu Gaia . sci.esa.int . Preluat la 18 iunie 2022. Arhivat din original la 14 noiembrie 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: Sisteme de lentile gravitaționale Gaia DR2. VI. Confirmare spectroscopică și modelare a quasarelor cu lentile cu imagini cvadruple” . Jurnalul Astrofizic _ ]. 921 (1): 42.arXiv : 2012.10051 . Cod biblic : 2021ApJ ...921...42S . DOI : 10.3847/1538-4357/ac0f04 . ISSN  0004-637X . S2CID  229331628 .

Link -uri