Gaia

Gaia (англ. Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) — космічний телескоп Європейського космічного агентства, наступник проекту Гіппарх (Hipparcos). Запущений з космодрому Куру 19 грудня 2013 року за допомоги російської ракети-носія Союз-СТ-Б. Головне завдання телескопа — скласти докладну карту розподілу зірок нашої Галактики. Місія розрахована на 5 років.

Макет Gaia на салоні Ле Бурже 2013 року

Загальні відомості

Телескоп працює в оптичному діапазоні. Він виведений у другу точку Лагранжа (L2), розташовану на відстані близько 1,5 мільйонів кілометрів від Землі в протилежному від Сонця напрямі. Для максимального тепло- та світло-захисту телескоп буде оснащений великим розгорнутим екраном площею в 100 квадратних метрів.

Передбачається, що за допомогою Gaia буде складена тривимірна карта нашої Галактики із зазначенням координат, напрямку руху і кольору більше мільярда зірок. Крім цього, телескоп повинен буде відкрити близько 10 тис. екзопланет, сотні тисяч квазарів, сотні тисяч змінних зір, тисячі нових та наднових зір, а також астероїди і комети в Сонячній системі. Однією з задач місії є перевірка загальної теорії відносності.

Стартова маса — 2030 кг (710 кг - корисне навантаження, 920 кг - службовий модуль і 400кг - паливо).

Цікаві особливості

Основним інструментом телескопу Gaia є найбільший цифровий сенсор із коли-небудь створених для місій у космосі, він складається з 106 окремих CCD-матриць розміром 4,7 x 6 см кожна, загальним розміром близько 1 Гігапікселя[1][2].

Вартість

Загальна вартість проекта, до якої входить проектування, вартість виготовлення космічного апарату, засобів виведення і наземного контролю та обробки результатів складає приблизно 740 мільйонів євро[3]. Контракт на розробку і побудову самого телескопу Gaia, вартістю 317 мільйонів євро, отримала європейська компанія EADS Astrium. Вартість наукової обробки даних (буде розділена між країнами-учасницями ЄКА) оцінюється в 120 мільйонів євро.

Космічний апарат

Космічний апарат містить два дзеркальних телескопа розміром 1,46 на 0,51 метра, за допомогою яких відбувається сканування небесної сфери. Після виведення космічного апарата у космос була розкрита десятиметрова парасолька для захисту телескопів та приймачів від попадання сонячного світла. Така конструкція дозволяє вимірювати координати зір до 20 зоряної величини. На стороні космічного апарата, що повернута до Сонця, розміщені сонячні батареї, антенний комплекс для зв'язку з Землею та інше обладнання.

Наукові інструменти

На борту Gaia знаходиться три інструмента:

  1. Астрометричний інструмент (Astro), який проводить ретельні вимірювання положення зір з зоряними величинами від 5.7 до 20. Тривале вимірювання координат зір дозволяє визначити тригонометричний паралакс, що дозволяє визначити відстані до зір, та власні рухи - проекцію швидкості зір на небесну сферу.
  2. Фотометричний інструмент (BP/RP), який вимірює потоки випромінювання зір в діапазоні 320–1000 нм. Сам інструмент містить два додаткових фотометра, "блакитний" (ВР) на довжинах хвиль 330-680 нм та "червоний" (RP), що покриває довжини хвиль 640-1050 нм. Також інструмент може проводити багатокольорну фотометрію за допомогою призми з низькою роздільною здатністю. Все це в цілому дозволяє виміряти температуру, оцінити масу та хімічний склад зір.
  3. Спектрометр радіальних швидкостей (RVS), отримує спектри з високою роздільною здатністю в діапазоні 847–874 нм, що використовується для вимірювання променевих швидкостей зір внаслідок ефекту Допплера для зір до 17 зоряної величини. Інформація про радіальні швидкості разом з променевими швидкостями та паралаксами дозволяє визначити повний вектор швидкості зір відносно Сонця.

Старт

Запуск телескопа було здійснено 19 грудня 2013 року з космодрома Куру у французькій Гвіані, за допомогою ракети-носія «Союз» а також розгінним блоком «Фрегат». 8 січня 2014 року космічний апарат досягнув цільової орбіти поблизу другої точки Лагранжа. Після тестування обладнання та усіх систем космічного апарата у липні 2014 року почалась наукова частина місії.

Наукові результати

Загальний об'єм інформації, що планується отримати від Gaia за весь час експлуатації оцінюється в декілька сотень Терабайт. Обробка такої величезної кількості інформації вимагає новітній методів та комп'ютерних систем, також слід зауважити, що попередня обробка проводиться на борту з метою вибору найбільш корисної інформації, її архівування та передачі на Землю. Слід відмітити, що результати обробки спостережень викладаються у мережу Інтернет і є у відкритому доступі.

На основі спостережень за перші 14 місяців роботи, 14 вересня 2016 року було опубліковано перший набір даних (Gaia DR1)[4], який містив положення та зоряні величини 1,1 мільярда зір, паралакси та власні рухи для 2 мільйонів зір, криві блиску та інші характеристики близько 3000 змінних зір, положення і зоряні величини більше ніж 2000 позагалактичних джерел, в першу чергу — квазарів, що застосовуються для побудови небесної системи координат.

На основі обробки спостережень з 25 липня 2014 по 23 травня 2016 року було створено другий набір даних (Gaia DR2), опублікований 25 квітня 2018 року[5]. Цей каталог є найбільшим в історії людства, і містить положення та зоряні величини 1 692 919 135 зір, паралакс та власний рух визначено для 1 331 909 727 зір, радіальну швидкість для 7 224 631 зір, оцінено температуру поверхні 161 497 595 зір, визначено радіус та світність 76 956 778 зір. Також у каталозі подано інформацію про 550 737 змінні об'єкти. На основі спостережень Gaia визначено положення 14 099 тіл Сонячної системи, переважно астероїдів.

Третій попередній набір даних Gaia опубліковано 3 грудня 2020 року[6]. Публікація остаточного повного каталогу очікувалася в 2022 році[7].

Примітки
  1. Europe Launching Gigapixel Probe To Map Milky Way – TechCrunch. techcrunch.com (амер.). Процитовано 6 травня 2018.
  2. Для космического телескопа Gaia собрана самая большая CCD-матрица. 3DNews - Daily Digital Digest (рос.). Процитовано 6 травня 2018.
  3. Davis, Nicola (13 грудня 2013). Gaia spacecraft set for launch on mission to map a billion stars. the Guardian (англ.). Процитовано 6 травня 2018.
  4. Data Release 1. ESA (англ.). Last Update: 17 September 2019. Процитовано 6 травня 2018.
  5. Data Release 2. ESA (англ.). Last Update: 17 September 2019. Процитовано 6 травня 2018.
  6. Gaia Early Data Release 3 overview. Gaia. Released 3 December 2020.
  7. Gaia Data Release Scenario - Cosmos. www.cosmos.esa.int (en-GB). Процитовано 6 травня 2018.

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.