Gaia

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. srpna 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .
Gaia

Model Gaia na Le Bourget Salon, 2013
Zákazník ESA
Operátor Evropská kosmická agentura [3]
Satelit body L2 soustavy Země-Slunce, asi 1,5 milionu km od Země
panel Kosmodrom Kourou ELS
nosná raketa Sojuz-STB+Fregat-MT [1]
zahájení 19. prosince 2013, 09:12:00 UTC
Délka letu 8 let 10 měsíců 5 dní
ID COSPAR 2013-074A
SCN 39479
Specifikace
Hmotnost 2029 kg [1]
Rozměry 4,6 × 2,3 m
Napájení 1910 W
Životnost aktivního života 5-6 let
Orbitální prvky
Typ oběžné dráhy oběžné dráze Lissajous
Období oběhu asi 180 dní [1] [2]
pericentrum 370 tisíc km [2]
cílové zařízení
ASTRO Astrometrie
BP/RP Fotometrie
RVS Spektrometr
Rychlost přenosu několik kb/s stahování a nahrávání v pásmu S , stahování 3-8 Mb/s v pásmu X
esa.int/science/gaia
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Gaia (původně z Global Astrometric Interferometer for Astrophysics [1] ; v ruské transkripci Gaia nebo Gaia ) je vesmírný dalekohled optického dosahu Evropské kosmické agentury (ESA), nástupce projektu Hipparcos . Hlavním úkolem dalekohledu je zhotovení podrobné mapy rozložení hvězd v naší Galaxii .

Na oběžnou dráhu AES byl vypuštěn 19. prosince 2013 [4] [5] . Méně než měsíc po startu dosáhla halo oběžné dráhy nacházející se 1,5 milionu km od Země poblíž Lagrangeova bodu L 2 soustavy Země-Slunce.

Vývoj mise Gaia trval 13 let a stál 740 milionů eur [6] . Data Gaia umožnila sestavit trojrozměrnou mapu části naší Galaxie s vyznačením souřadnic, směru pohybu a spektrálního typu více než miliardy hvězd. Kromě toho bude dalekohled schopen objevit asi 10 tisíc exoplanet , stejně jako asteroidy a komety ve sluneční soustavě .

Úkoly

Nejdůležitějším vědeckým úkolem expedice Gaia je objasnění původu a vývoje naší Galaxie pomocí průzkumu hvězd . Data shromážděná Gaiou umožní astronomům lépe porozumět tomu, jak hvězdy vznikají a jak saturují prostor kolem sebe hmotou, když zemřou. Dříve nedosažitelná přesnost měření paralaxy , stejně jako správná a radiální rychlost pro jednu miliardu hvězd (to je 0,5 % naší Galaxie) poskytne astronomům jasnější obrázek o vývoji a struktuře Mléčné dráhy. Paralaxa a správný pohyb budou měřeny pomocí dvou vícesměrných dalekohledů, jejichž pozorovací rovina je kolmá na osu rotace. Radiální rychlost hvězd bude měřena pomocí jediného spektrometru, který je rovněž instalován na Gaia.

Přesnost měření paralaxy a polohy pro jasné hvězdy (až 15 m ) bude vyšší než 25 µas (miliontiny obloukové sekundy ) a pro slabé hvězdy (asi 20 m ) až 300 µas.

Druhým úkolem dalekohledu je objev exoplanet . Počet možných kandidátů se odhaduje na 10 tisíc těles, což je několikanásobně více než u dalekohledu Kepler .

Konstrukce

Pro maximální tepelnou a světelnou ochranu je dalekohled vybaven 100 m² rozkládacím plátnem.

Nástroje

Hlavním přístrojem dalekohledu Gaia bude největší digitální senzor, jaký byl kdy vytvořen pro mise ve vesmíru, skládá se ze 106 jednotlivých CCD polí 4,7 × 6 cm každé [8] . Celkové rozlišení dosahuje 938 milionů pixelů (u Keplera, nejlepšího z jeho předchůdců, to bylo 95 milionů) s fyzickou velikostí pole matic 100 x 50 cm.

Optické schéma dalekohledu tvoří dva odrazné dalekohledy o velikosti hlavních zrcadel (M1, M'1) 1,46 x 0,51 metru [9] [10] . V každém dalekohledu je celkem 6 zrcadel [11] . V tomto případě oba dalekohledy promítají obraz do jedné ohniskové roviny a separace obrazu je přiřazena k digitálnímu zpracování. U některých fotosenzorů se navíc používá sada difrakčních mřížek.

Pro provádění skenování dalekohled kombinuje několik typů rotací. Díky rotaci kolem vlastní osy dalekohledu se provádí hlavní skenování, při kterém oba dalekohledy snímají prstencový výsek oblohy o výšce 0,7 stupně [11] . Vlivem precese se tento prstencový úsek pomalu otáčí [12] .

Kvůli neustálé rotaci se komunikace se Zemí komplikuje. Tradičně používané parabolické antény by vyžadovaly mechanický pohon, který by výrazně narušil polohu dalekohledu a snížil by přesnost dat. Na konci zařízení je proto instalována skupina fázovaných anténních polí, které využívají elektronické vychylování paprsku [13] .

Cena

ESA předpokládá, že celkové náklady projektu, včetně nákladů na vozidlo, nosné rakety a pozemní řízení, budou činit přibližně 577 milionů eur. Zakázku na vývoj a stavbu samotného dalekohledu v hodnotě 317 milionů eur získala evropská společnost EADS Astrium . Náklady na následné vědecké zpracování dat (která budou sdílena mezi členskými zeměmi ESA) se odhadují na 120 milionů EUR.

Spustit

Start dalekohledu byl původně naplánován na 20. listopadu 2013 z kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně pomocí nosné rakety Sojuz v kombinaci s horním stupněm Fregat [ 14 ] . Avšak kvůli problémům s transpondéry podobnými těm od Gaia na jiné nejmenované kosmické lodi, které degradují příliš rychle, bylo rozhodnuto, že start proběhne v okně mezi 17. prosincem 2013 a 5. lednem 2014 [15] .

Start proběhl 19. prosince 2013 v 09:12:18 UTC [16] [17] , v 09:54 UTC (13:54 moskevského času) se kosmická loď oddělila od horního stupně Fregat. [osmnáct]

Dne 8. ledna 2014 vozidlo úspěšně dosáhlo své cílové oběžné dráhy kolem bodu L2 . Parametry oběžné dráhy - 263 x 707 x 370 tisíc km, plná oběžná dráha kolem 180 dnů [2] . V dalších čtyřech měsících zařízení pokračovalo v testování a kalibraci palubních přístrojů [2] .

Orbit

Po startu trvala Gaia tři týdny, než dosáhla své oběžné dráhy v blízkosti druhého Lagrangeova bodu (L2), vzdáleného 1,5 milionu kilometrů od Země , což je přibližně čtyřikrát více než vzdálenost Měsíce od Země. Doba oběhu Lissajous bude asi 180 dní, vzdálenost k L2 bude od 270 do 707 tisíc kilometrů [1] [2] . Na oběžné dráze kolem tohoto bodu gravitační rovnováhy, přibližně ve stejné vzdálenosti od Země a Slunce, bude dalekohled ve stabilních podmínkách, které na oběžné dráze Země nejsou k dispozici. Po několik let provozu bude zařízení stěží potřebovat zapnout motor, aby upravilo svou vlastní dráhu.

Plánovaná doba trvání mise

Gaia je navržena na pět let provozu. Dráha družice je navržena tak, aby na cca 6 let nespadla ze Země do stínu nebo polostínu, jelikož i krátké zatmění povede ke ztrátě napájení a výraznému tepelnému šoku [19] [20] .

Za celou dobu provozu bude každý plánovaný objekt pozorován cca 70x. Opakovaná měření polohy hvězd poskytnou údaje o jejich vlastním pohybu.

Od října 2020 byla mise prodloužena do konce roku 2022 s tím, že o možném prodloužení do konce roku 2025 se rozhodne v roce 2022 [21] .

Vědecké výsledky

Galerie

Poznámky

  1. 1 2 3 4 5 Informační list Gaia  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . ESA. Získáno 13. prosince 2013. Archivováno z originálu 8. prosince 2013.
  2. 1 2 3 4 5 Gaia vstupuje na svou operační oběžnou dráhu Archivováno 8. ledna 2014 na Wayback Machine , Evropská vesmírná agentura (ESA) 2014-01-08
  3. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia
  4. Spuštění Gaia je stanoveno na 19. prosince. Archivováno 18. prosince 2014 na Wayback Machine 
  5. ESA PR 44-2013: LIFTOFF FOR ESA'S BILLION-STAR SURVEYOR , ESA  ( 19. prosince 2013). Archivováno z originálu 19. prosince 2013. Staženo 19. prosince 2013.
  6. Dnes start satelitu Gaia Archivováno 19. prosince 2013 na Wayback Machine 19. prosince 2013
  7. Gaia: jako diamant na obloze  (angl.)  (odkaz není k dispozici) . Vesmír @ CSIRO (23. prosince 2013). Archivováno z originálu 8. ledna 2014.
  8. „Největší CCD pole sestavené pro vesmírný dalekohled Gaia“ Archivní kopie datovaná 18. prosince 2014 na Wayback Machine // 3DNews, 07/11/2011.
  9. Věda a technologie ESA: Zrcadla Gaia připravena zářit . Datum přístupu: 8. ledna 2014. Archivováno z originálu 20. prosince 2013.
  10. Informace o nástroji Gaia. Sekce mise Gaia Archivována 2. února 2014 na Wayback Machine // spaceflight101, 2013
  11. 1 2 The Gaia Telescopes Archived 14. ledna 2014 na Wayback Machine , Carme Jordi 2009-08-25
  12. 1 2 Analýza oběžné dráhy Gaia kolem L2 Archivováno 20. prosince 2013 na Wayback Machine , 2009
  13. „Gaia používá speciálně navrženou palubní sfázovanou anténu pro přenos dat zpět (běžná řiditelná anténa by narušila fantasticky přesná měření)“ . Datum přístupu: 8. ledna 2014. Archivováno z originálu 23. prosince 2013.
  14. Evropský dalekohled Gaia může být vypuštěn po 17. prosinci RIA Novosti (23. října 2013). Archivováno z originálu 10. června 2015. Staženo 24. října 2013.
  15. Start „největšího digitálního fotoaparátu na světě“ do vesmíru byl odložen na prosinec Archivní kopie z 13. března 2016 na Wayback Machine // Lenta.ru, 24. října 2013
  16. Sojuz ST-B úspěšně vypustil vesmírnou observatoř Gaia . nasaspaceflight.com (19. prosince 2013). Datum přístupu: 19. prosince 2013. Archivováno z originálu 19. prosince 2013.
  17. ↑ Sojuz-ST-B s dalekohledem Gaia vypuštěný z archivní kopie kosmodromu Kourou ze dne 24. prosince 2013 na Wayback Machine // NK, 19.12.2013
  18. Evropský dalekohled se úspěšně oddělil od horního stupně Archivní kopie z 20. prosince 2013 na Wayback Machine // NK, 19.12.2013
  19. Gaia Mission & Orbit Design Gaia Mission Section  , Spaceflight101. Archivováno z originálu 4. prosince 2013. Staženo 19. prosince 2013.
  20. Gaia: The L2 Orbit Archived 4. března 2016 na Wayback Machine , Fran¸cois Mignard 2009-08-25
  21. ROZŠÍŘENÉ OPERACE POTVRZENY PRO VĚDECKÉ MISE Archivováno 13. listopadu 2021 na Wayback Machine 
  22. GAIA DATA RELEASE 1 (GAIA DR1) . Získáno 15. září 2016. Archivováno z originálu 3. května 2020.
  23. 1 2 Gaia Data Release 1: Souhrn astrometrických, fotometrických a průzkumných vlastností Archivováno 19. září 2016 na Wayback Machine / Gaia Collaboration, Brown, AGA, Vallenari, A., et al., 2016b ; Rukopis astronomie a astrofyziky č. aa29512-16, 9. září  2016
  24. ↑ Vydán první katalog více než miliardy hvězd v Mléčné dráze . RIA Novosti (14. září 2016). Získáno 14. září 2016. Archivováno z originálu 20. září 2016.
  25. Gaia vytváří nejbohatší hvězdnou mapu naší Galaxie i mimo ni (25. dubna 2018). Staženo 26. dubna 2018. Archivováno z originálu 26. dubna 2018.
  26. ESA vytvořila podrobnou mapu Mléčné dráhy s údaji o více než 1,5 miliardě hvězd (26. dubna 2018). Získáno 26. června 2020. Archivováno z originálu dne 10. října 2021.
  27. Gaia detekuje otřesy v Mléčné  dráze . Eurekalert (19. září 2018). Získáno 9. října 2018. Archivováno z originálu 19. září 2018.
  28. Astronomové nacházejí 'mimozemské hvězdy' . Elementy.ru (3. října 2018). Získáno 9. října 2018. Archivováno z originálu 9. října 2018.
  29. Kosmická loď Gaia ESA zahlédla galaxii duchů číhající na  okraji Mléčné dráhy . Forbes (18. listopadu 2018). Staženo 23. ledna 2020. Archivováno z originálu dne 20. listopadu 2018.
  30. Torrealba, G.; Bělokurov, V.; Koposov, SE; Li, T.S.; Walker, M.G.; Sanders, JL; Geringer Sameth, A.; Zucker, D.B.; a kol. (2018), Skrytý obr: Objev obrovského galaktického trpasličího satelitu v Gaia DR2, arΧiv : 1811.04082 [astro-ph.GA]. 
  31. Antlia 2: Obrovská trpasličí galaxie objevená na oběžné dráze kolem Mléčné  dráhy . Sci-News.com (14. listopadu 2018). Staženo 23. ledna 2020. Archivováno z originálu dne 31. července 2019.
  32. „Duch“ objeven za diskem Mléčné dráhy . Rossijskaja gazeta (13. listopadu 2018). Staženo 23. ledna 2020. Archivováno z originálu dne 26. ledna 2019.
  33. Mléčná dráha ukryla „neviditelnou“ galaxii (nepřístupný odkaz) . Věda a život (2. prosince 2018). Staženo 4. prosince 2018. Archivováno z originálu 3. prosince 2018. 
  34. Astronomové z Petrohradské univerzity upřesnili polohu a trajektorii několika milionů hvězd . TASS . Získáno 7. srpna 2019. Archivováno z originálu dne 7. srpna 2019.
  35. Price-Whelan, Adrian M.; Nidever, David L.; Choi, Yumi; Schlafly, Edward F.; Morton, Timothy; Koposov, Sergej E.; Bělokurov, Vasilij. Objev rušivé otevřené hvězdokupy daleko v halo Mléčné dráhy: nedávná událost formování hvězd v předním rameni Magellanova proudu?  (anglicky)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2019. - 5. prosince ( roč. 887 , č. 1 ). — S. 19 . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/ab4bdd . Archivováno 10. března 2020.
  36. IoW_20200109 - Gaia - Kosmos . www.cosmos.esa.int . Staženo 9. ledna 2020. Archivováno z originálu 9. ledna 2020.
  37. Astronomové objevují obrovskou plynnou vlnu, která drží nejnovější hvězdy Mléčné dráhy  (7. ledna 2020). Archivováno z originálu 7. ledna 2020. Staženo 7. ledna 2020.
  38. Rozsáhlá oblast „hvězdné školky“ nalezená v naší galaxii  (7. ledna 2020). Archivováno z originálu 7. ledna 2020. Staženo 7. ledna 2020.
  39. Obsah Gaia EDR3 - Gaia - Cosmos . Staženo 10. prosince 2020. Archivováno z originálu dne 10. prosince 2020.
  40. Věda a technologie ESA – nová data Gaie nás zavedou do anticentra Mléčné dráhy a ještě dál . Získáno 10. prosince 2020. Archivováno z originálu dne 9. prosince 2020.
  41. Francois Hammer a kol. Vlastní pohyby trpaslíků Mléčné dráhy Gaia EDR3. II: Velocities, Total Energy and Angular Momentum Archived 12. prosince 2021 na Wayback Machine , předloženo 23. září 2021 (v1), poslední revize 26. listopadu 2021 (tato verze, v4) ( PDF archivováno 12. prosince 2021 na Wayback Machine , ResearchGate Archivováno 12. prosince 2021 na Wayback Machine , duben 2021)
  42. Gaia entdeckt seltsame Sterne in der bisher detailreichsten Untersuchung der Milchstraße  (německy) (13. června 2022). Archivováno 13. června 2022 na Wayback Machine
  43. Přehled Gaia Data Release 3 – Gaia – Cosmos  ( 13. června 2022). Archivováno 14. června 2022 na Wayback Machine
  44. Alexey Poniatov "Gaia": nový pohled na oblohu // Věda a život , 2022, č. 9. - str. 10-16
  45. ↑ Gaia : Zkoumání multidimenzionální Mléčné dráhy  . www.esa.int . Získáno 18. června 2022. Archivováno z originálu dne 16. června 2022.
  46. ESA Science & Technology – miliardová mapa Gaia naznačuje budoucí poklady . sci.esa.int . Získáno 18. června 2022. Archivováno z originálu dne 13. listopadu 2021.
  47. Odkud hvězdy odcházejí nebo pocházejí? - Gaia - Kosmos . www.cosmos.esa.int . Získáno 18. června 2022. Archivováno z originálu dne 17. června 2022.
  48. Gaia Collaboration; Drimmel, R.; Romero-Gomez, M.; Chemin, L.; Ramos, P.; Poggio, E.; Ripepi, V.; Andrae, R.; a kol. (2022-06-14), Gaia Data Release 3: Mapování asymetrického disku Mléčné dráhy, arΧiv : 2206.06207 [astro-ph.GA]. 
  49. Mají boom? - Gaia - Kosmos . www.cosmos.esa.int . Získáno 18. června 2022. Archivováno z originálu dne 18. června 2022.
  50. Wyrzykowski, Łukasz; Kruszyńska, K.; Rybicki, K.A.; Holl, B.; ur-Taïbi, I. Lecøe; Mowlavi, N.; Nienartowicz, K.; de Fombelle, G. Jevardat; a kol. (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 vzácných Einsteinových kříženců objevených s Gaiou . sci.esa.int . Získáno 18. června 2022. Archivováno z originálu dne 14. listopadu 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. (28. 10. 2021). „Gaia GraL: Systémy gravitačních čoček Gaia DR2. VI. Spektroskopické potvrzení a modelování čtyřnásobně zobrazovaných čočkovitých kvasarů“ . The Astrophysical Journal ]. 921 (1): 42.arXiv : 2012.10051 . Bibcode : 2021ApJ...921...42S . DOI : 10.3847/1538-4357/ac0f04 . ISSN 0004-637X . S2CID 229331628 .  

Odkazy