Gaia Space Mission — ляпография по-взрослому

В данной статье я продолжаю тему космоса и науки на кеддре. На этот раз речь пойдет о миссии Европейского Космического Агентства (ESA) Gaia, заключающейся в фотографировании нашей галактики и составлении очень подробной трехмерной карты близлежащего миллиарда звезд. Старт миссии будет произведен 19 декабря 2013 года. А ваш покорный слуга даже лично побывал на одном из заводов, где запускаемое устройство изготавливали.

Миссия Gaia призвана помочь астрономии составить подробную карту Млечного Пути вокруг Солнца, проанализировав данные о примерно миллиарде звезд. Число это мизерно даже в масштабах только лишь нашей галактики, но это почти половина всех звезд, внесенных в каталоги за всю историю человечества. Стоила подготовка миссии порядка 600 млн. евро и заняла 13 лет. После запуска планируется сбор данных в течение еще пяти лет.

Astrium

Разработкой аппарата занималась компания Astrium. Гражданскому населению больше известно другое подразделение этой же корпорации — наверняка все слышали про Airbus. Я не так давно имел возможность побывать на экскурсии в британском отделении Astrium’а и получить информацию о рассматриваемой миссии буквально из первых рук. Заведение, надо сказать, серьезное, любая съемка была запрещена, а пускали внутрь только по паспортам. Единственное фото, которое там разрешили сделать — всей группой на испытательном полигоне возле аппарата, который уже в недалеком будущем будет бороздить просторы Марса. Фото кликабельно, но стараниями сотрудников компании сам марсоход в кадр попал не полностью (не то что потолок), ведь делал его местный сотрудник. Видимо, таким нехитрым способом поддерживают секретность.

Про Астриум можно рассказывать долго, но давайте вернемся к Gaia.

Цели Gaia

Миссия призвана достичь следующих целей:

• максимально точно определить местоположение порядка миллиарда звезд магнитудой вплоть до +20 (примерно в 400 тысяч раз слабее различимого невооруженным взглядом);
• провести фотометрический анализ, установить тип звезд, их яркость, температуру и химический состав, а также, по возможности, искать экзопланеты;
• проследить перемещения ближайших к Солнцу звезд;
• построить трехмерную карту “нашей” части галактики.

Методы

Позиционирование близлежащих звезд будет, в основном, производиться с помощью метода параллакса. Если вкратце, то он заключается в наблюдении за “близкими” звездами по отношению к далеким (“фиксированным” за счет того, что они очень далеко) с противоположных точек орбиты вокруг Солнца. Зная углы и основание (диаметр орбиты вокруг Солнца), путем довольно несложных вычислений можно определить расстояние до рассматриваемой звезды.

Запущен аппарат будет в точку Лагранжа L2. Точки Лагранжа — особые места в системе двух массивных тел (в нашем случае — Земля и Солнце), в которых помещенное туда тело с массой << массы больших тел (телескоп) будет оставаться стационарным относительно системы Земля-Солнце. В точке L2 Gaia присоединится к уже обитающим там WAMP’у, Планку и Гершелю и будет двигаться по так называемой орбите Лиссажу.

Оборудование

Телескоп Gaia станет самым мощным фотоаппаратом, когда-либо запущенным в космос человеком. Любителям фототехники, включая завсегдатаев с kaddr.com, пожалуй, лучше присесть перед тем, как читать дальше, потому что матрица, установленная на Gaia, имеет разрешение без малого гигапиксель!

ГИГАПИКСЕЛЬ!!! 1000 мегапикселей!!! Миллиард пикселей!!!

Если быть точнее, то 938 МП, но цифра просто завораживает. Изготовлена она британской фирмой e2v Technologies. Физический размер составляет 1 х 0,5 метра. Примерно 106 CCD-ячеек образуют несколько зон на матрице, которые отвечают за точное позиционирование, фотометрию в разных спектрах, измерение скорости перемещения звезд допплеровским методом и др.

Фактически, Gaia — не один, а целых два телескопа. Смотрят они в бескрайние просторы космоса под углом в 102 градуса и проецируют изображения на вышеупомянутую матрицу с помощью системы зеркал, подобной таковой в перископе на подлодке. Вращаясь вокруг собственной оси и облетая вместе с Землей вокруг Солнца, за 5 лет Gaia планирует сделать около 70 снимков каждой из рассматриваемых звезд. Передавать на Землю телескоп будет по 50 ГБ данных со скоростью 10 Мбит/с ежедневно с помощью антенны X-диапазона.

Защищать телескоп от солнечной радиации, а также заслонять от яркого солнечного света, который бы сильно мешал наблюдениям, призван щит, сворачивание и разворачивание которого можно посмотреть на видео ниже. Завораживает.

Помимо позиционирования близлежащих звезд, Gaia также сможет искать экзопланеты (планеты, подобные Земле в других звездных системах), что увеличивает шансы найти какую-либо разумную жизнь за пределами Солнечной Системы или, хотя бы, удостовериться в возможности оной. По предположениям ученых, Gaia сможет найти около 10 000 экзопланет, что примерно в три раза больше, чем нынешний “специалист” телескоп Kepler.

Старт

Запуск Gaia намечен на 19 декабря 2013 с космодрома Куру во Французской Гвиане. В космос телескоп доставит ракетоноситель “Союз”.

Следить за миссией можно на страницах сайта ESA тут и в персональном блоге миссии тут. Будет ли у Gaia свой аккаунт в Instagram, пока не известно, но учитывая твиттер марсохода Curiosity, все возможно. Уже совсем скоро мы сможем не только увидеть кучу красивых фоточек звездного неба, но и составить очень подробную карту окружающего нас мира, что, возможно, выведет наше понимание на другой уровень.

Не забывайте твитить, фейсбучить, вконтачить, гугльплюсить и всячески распространять статью, от этого во многом зависит дальнейшая судьба рубрики! И, как обычно, буду рад обсудить с вами в комментариях любые вопросы.