گايا (المركبة الفضائية)

گايا
انطباع الفنان من گايا المركبة الفضائية
انطباع الفنان من گايا المركبة الفضائية
طبيعة المهمةSpace observatory
المشغلESA
الموقع الإلكترونيsci.esa.int/gaia/
مدة المهمة5+1 years (planned)
خصائص المركبة الفضائية
المصنعEADS Astrium
e2v Technologies
وزن الإطلاق2,029 kg (4,473 lb)
الوزن الجاف1,392 kg (3,069 lb)
الأبعاد4.6 m × 2.3 m (15.1 ft × 7.5 ft)
الطاقة1910 watt
بداية المهمة
تاريخ الإطلاق19 December 2013[1][2]
الصاروخSoyuz ST-B/Fregat-MT
موقع الإطلاقKourou ELS
المقاولArianespace
Starsem
المتغيرات المدارية
النظام المرجعيSun–Earth L2
النظامLissajous orbit
Periapsis90,000 km (56,000 mi)
Apoapsis340,000 km (210,000 mi)
الفترة180 days
الحقبةplanned
المرسِلات
الحزمةS Band (TT&C support)
X Band (data acquisition)
الأجهزة
ASTRO: Astrometric instrument
BP/RP: Photometric instrument
RVS: Radial Velocity Spectrometer


Horizon 2000+

جايا هو مرصد فضائي أطلقته وكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) .[2] وتهدف البعثة إلى تجميع قائمة 3D من ما يقرب من 1 مليار من الأجسام الفلكية الفضائية [3][4] (ما يقرب من 1٪ من تعداد درب التبانة )[5] أكثر إشراقا من 20G حجم حيث G هو حجم غايا من نطاق التمرير تقريبا في ما بين 400 و 1000 نانومتر.[6] خلفا لبعثة هيباركوس ، بل هو جزء من البرنامج العلمي على المدى الطويل لوكالة الفضاء الأوروبية أفق 2000 بالاضافة الى أن غايا سوف يكفل مراقبة كل من له أهداف النجوم حوالي 70 مرة على مدى فترة 5 سنوات.

جايا سوف ينشىء خريطة ثلاثية الأبعاد دقيقة للغاية من النجوم التى تحتويها مجرة درب التبانة وخارجها، ورسم خريطة الاقتراحات الخاصة بهم وترصد حركتها لاحقا وتفك شفرة أصله وتطوره اللاحق في مجرة درب التبانة. فإن القياسات الطيفية توفر الخصائص الفيزيائية المفصلة لكل نجم، تتم مراقبته بما فيها مدى اللمعان، درجة الحرارة الفعالة، الجاذبية و عنصري التكوين. وهذا التعداد النجمي الهائل يوفر بيانات الرصد الأساسية لمعالجة مجموعة واسعة من المشاكل الهامة المتعلقة بالمنشأ، والهيكل، والتاريخ التطوري لمجرتنا. أعداد كبيرة من الكوازارات و المجرة، الكواكب خارج المجموعة الشمسية و سيتم قياس هيئات النظام الشمسي في نفس الوقت.

اريان سبيس كان مقررا في الأصل أن يطلق جايا لوكالة الفضاء الأوروبية في نوفمبر / ديسمبر 2013,[1] ولكن في أكتوبر 2013 حدثت مشكلة محتملة حيث حددت مع الترددات جايا والتي تم استبدالها كإجراء وقائي , وهذا يعني أن نافذة الاطلاق أضحت مفقودة وتقرر هدف جديد هو 2013/يناير ديسمبر 2014.[7] ومن المقرر الإطلاق، على وجه الخصوص، في 20 ديسمبر

وسيتم إطلاق غايا باستخدام سويوز الصواريخ من مركز غيانا الفضائي لها (مركز غيانا الفضائي) في غيانا الفرنسية.[8][9] سيتم تشغيله في المدار Lissajous حول الشمس - الأرض L2 نقاط لاغرانج.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

تلسكوب الفضاء گايا له جذوره في مهمة هيباركوس لوكالة الفضاء الأوروبية (1989-1993). مهمتها في أكتوبر 1993 والتي اقترحها لينارت Lindegren (جامعة لوند، السويد) و مايكل Perryman (وكالة الفضاء الأوروبية) في استجابة لدعوة لتقديم مقترحات هوريزون بلاس على المدى الطويل البرامج العلمية لوكالة الفضاء الأوروبية. وقد اعتمدت اللجنة برنامج العلوم ESA باعتبارها حجر الزاوية للمهمة رقم 6 في 13 تشرين الأول 2000، والمرحلة B2 من المشروع الذي أذن في 9 فبراير 2006، مع استريوم لتحمل المسؤولية عن الأجهزة.

اسم 'GAIA' ما في الأصل مشتقة كما في اختصار ل Global Astrometric Interferometer for Astrophysicsينعكس هذا في الأسلوب البصري من التداخل الذى كان مقررا في الأصل للاستخدام على متن سفينة الفضاء. ومع ذلك، دي طريقة العمل قد تغير الآن، وعلى الرغم من أن اختصار لم تعد قابلة للتطبيق، واسم غايا يبقى توفير الاستمرارية مع المشروع هيباركوس.[10]

ومن المقرر أن يتم الإطلاق في ديسمبر 2013.[1] التكلفة الإجمالية للبعثة نحو 650 مليون يورو، بما في ذلك التصنيع والإطلاق والعمليات البرية.


أهداف

بعثة الفضاء جايا تعمل على تحقيق الأهداف التالية:

  • لتحديد اللمعان الداخلى للنجم الذى يتطلب معرفة المسافة التي تعد واحدة من عدد قليل من الطرق لتحقيق ذلك من دون تحقيق الافتراضات المادية من خلال منظر النجم. أن عمليات المراقبة الأرضية لا تسعى لقياس المنظر بدقة كافية نتيجة لآثار من الغلاف الجوي والتحيزات الناتجة عن الآلات.
  • ملاحظات أضعف الكائنات وتقديم وجهة نظر أكثر من وظيفة كاملة للمعان النجوم. يجب أن تقاس كل الأشياء التى تصل إلى حجم معين من أجل الحصول على عينات غير متحيزة.
  • هناك حاجة لدراسة عدد كبير من الكائنات سرعة مراحل التطور النجمي. رصد عدد كبير من الكائنات في المجرة وهذا مهم جدا من أجل فهم ديناميات مجرتنا. نلاحظ أن مليار نجوم تمثل أقل من 1٪ من المحتوى من مجرة درب التبانة .
  • قياس الخصائص الفلكية و الحركية للنجم هو ضروري من أجل فهم مختلف التعداد النجمى وبخاصة الأكثر بعدا.

من أجل تحقيق أهداف أطروحة الإنجاز، من المتوقع أن جايا سوف تنجز التالى:

  • تحديد الموقع، وبعد المسافة، الحركة المناسبة الدورية من 1 بليون نجم مع دقة حوالي 20 μas في (مايكرو آرك/تانية) في 15 أمثال و 200 μas في 20 ماج.
  • تحديد مواقع النجوم في حجم V = 10 وصولا الى دقة 7/1000000 من آرك/ثانية (مايكرو آرك/تانية) (وهذا يعادل قياس قطر شعرة من بعد 1000 كم ) في الفترة ما بين 12 و25 آرك/ثانية وصولا الى V = 15، وبين 100 و 300 آرك/ثانية لV = 20، وهذا يتوقف على لون النجم.
  • سيتم قياس حوالي 20 مليون نجم مع دقة مسافة 1٪ وسيتم قياس حوالي 200 مليون مع دقة لأفضل من 10٪. وسوف تتحقق مسافات دقيقة إلى 10٪ في اماكن بعيدة مثل مركز المجرة، أى من بعد 000 30 سنة ضوئية.[11]
  • قياس سرعة عرضية من 40 مليون النجوم لدقة أفضل من 0.5 كم / ثانية
  • اشتقاق الوسيط في الغلاف الجوي للنجوم (درجة الحرارة الفعالة والجاذبية السطحية)، وكذلك metallicities منها الوفرة الكيميائية للأهداف أكثر إشراقا من V = 17.[12]
  • قياس مدارات وتوجهات ألف كوكب خارج المجموعة الشمسية بدقة وقياس الكتلة الفعلية بإستخدامطرق الكشف الخاصة بالقياسات الفلكية الكوكب.[13][14]
  • الكشف عن الانحناء من النجوم من قبل أحد مجال الجاذبية، كما تنبأ به ألبرت أينشتاين نظرية النسبية العامة، وبالتالي مراقبة مباشرة بنية الزمكان. [10]
  • إكتشاف الكويكبات المحتملة Apohele مع مدارات تقع بين الأرض والشمس، وهي منطقة يصعب على التلسكوبات الأرضية مراقبتها أساسا لأن هذه المنطقة تصبخ مرئية فقط في السماء التي تقع على أو بالقرب من ساعات النهار.[15]
  • كشف ما يصل إلى 500،000 كوازار

المركبة الفضائية

سيتم إطلاق جايا على الصاروخ سويوز ST-B مدعوما بالمرحلة العليا فريجات​​-MT إلى نقطة الشمس والأرض لاغرانج L2 وتقع ما يقرب من 1.5 مليون كيلومتر من الأرض . والنقطة L2 حيث توفر المركبة الفضائية مع البيئة الحرارية مستقرة جدا.

سيكون هناك وصف المدار Lissajous الذى سوف يتجنب حالات الكسوف من الشمس من قبل الأرض، والتي من شأنها أن تحد من كمية الطاقة الشمسية الفضائية يمكن استردادها من خلال الألواح الشمسية وبالتالي زعزعة التوازن الحراري. بعد الإطلاق، ونشرت 10 M ظل شمسى. ظلة تواجه دائما الشمس، محققة التبريد لجميع مكونات التلسكوب والمحرك جايا باستخدام الألواح الشمسية على ظل شمسى

الأجهزة العلمية

حمولة غايا يتكون من ثلاثة أجهزة رئيسية هي:

  1. معدات القياسات الفلكية (ASTRO) تقوم بتعيين بدقة مواقع النجوم من حجم 5،7 حتي 20 عن طريق قياس موضع تلك الزاوية من خلال الجمع بين القياسات من أي نجم بإسم معين على بعثة تصل لمدة خمس سنوات، وسوف يكون من الممكن حتمي إختلاف المنظر التابع لها، وبالتالي ابتعاده، والحركة على نحو سليم، وسرعة النجم وهي تتحرك على متن الطائرة من السماء.
  2. المعدات الضوئية(BP / RP) يسمح اقتناء أطياف النجوم على 320-1000 نانومتر النطاق الطيفي، مقارنة بنفس حجم 5،7 حتي 20[بحاجة لمصدر]. يتم استخدام المقياس الضوئي الأزرق والأحمر (BP / RP) لتحديد الخواص النجمية: مثل درجة الحرارة والكتلة والعمر والتركيب العنصري.[10] يتم توفير قياس ضوئى متعدد الألوان من قبل اثنين من منشور منخفض الدقة من السيليكا و تشتيت كل الضوء التي تدخل مجال الرؤية في الاتجاه على طول المسح قبل الكشف. الأزرق فوتومتر (BP) وتعمل في نطاق الطول الموجي 3300-6800Å، وفوتومتر الأحمر (RP) يغطي النطاق الموجي 6400-10500Å.[16]
  3. مطياف السرعة الشعاعي (RVS) يستخدم لتحديد سرعة الأجسام السماوية على طول خط البصر من خلال الحصول على أطياف عالية الدقة الطيفية في الفرقة 847-874 نانومتر (خطوط مجال أيون الكالسيوم) لكائنات تصل إلى حجم 17 يتم قياس سرعات شعاعي مع الدقة في الفترة ما بين 1 كم / ث (V = 11.5) و 30 كم / ثانية (V = 17.5). قياسات سرعات شعاعي مهمة لتصحيح تسارع المنظور الذي هو فعل من قبل الحركة على طول خط الأفق."[16] وRVS يكشف سرعة النجم على طول خط الأفق جايا عن طريق قياس دوبلر التحول من خطوط الامتصاص في الطيف عالية الدقة.

من أجل الحفاظ على التأشير الدقيق للتركيز على نجوم على بعد سنوات ضوئية عديدة لا تكاد توجد أجزاء متحركة. هي التي شنت الأنظمة الفرعية مركبة على إطارات جامدة من السيليكون الكربونى، والتي توفر بنية مستقرة التى لن تتوسع أو تنكمش بسبب الحرارة. يتم توفير مراقبة الموقف من قبل رشاشات صغيرة من الغاز البارد لم يمكن إخراج 1.5 ميكروغرام من النيتروجين/ الثانية.

رابط القياس عن بعد مع القمر الصناعي حوالي 3 ميغابت / ثانية في المتوسط​​، في حين أن المحتوى الكلي اللابؤري يمثل العديد من جيجابت / ثانية. بناء على ذلك سوى بضع عشرات من بكسل حول كل كائن يمكن تنزيل رابطه.

مبادئ القياس

على الرغم من اسمها، غايا لا استخدم في الواقع التداخل لتحديد مواقع النجوم. في وقت التصميم الأصلي، ويبدو التداخل أفضل وسيلة لتحقيق الإنجاز المستهدف .

مستوى المعلومات على جهاز العرض، واختبارها كشاشة، وكم بكسل يتم رسمها على الشاشة ولكن في وقت لاحق في التصميم على تلسكوب التصوير. على نحو مماثل لسابقتها هيباركوس، غايا يتكون من اثنين من التلسكوبات توفير اتجاهين مراقبة مع الثابت ، زاوية بينية واسعة . المركبة الفضائية تدور باستمرار حول محور عمودي على خطوط اثنين من التلسكوبات "عن الأنظار. محور تدور بدوره له سبق طفيف عبر السماء، مع الحفاظ على نفس الزاوية إلى أحد بواسطة صفها بدقة قياس الأوضاع النسبية للكائنات من مراقبة كل الاتجاهات، ويتم الحصول على نظام صارم من المرجعية.

خصائص التلسكوب الرئيسية هما:

وسيراعى في كل الكائنات السماوية في المتوسط ​​حوالي 70 مرة خلال المهمة، والتي من المتوقع ان تستمر 5 سنوات. وهذه القياسات تساعد في قياس البيانات من النجوم: 2 المقابلة لموقف الزاوية لنجم معين في السماء، (2) لمشتق من موقف النجم على مر الزمن (الحركة) وأخيرا، parallax من أي مكان يمكن حساب مسافة النجم. ويتم قياس السرعة الشعاعية للنجوم الأكثر إشراقا من قبل المطياف ومراقبة تأثير دوبلر.

انظر أيضاً

الهامش

  1. ^ أ ب ت "Worldwide launch schedule". Spaceflight Now. 23 October 2013.
  2. ^ أ ب "ESA Gaia home". ESA. Retrieved 23 October 2013.
  3. ^ BBC Science and Environment: A billion pixels for a billion stars, 10 October 2011
  4. ^ Science Knowledge: We have already installed the eye من 'جايا' مع مليار بكسل لدراسة مجرة درب التبانة. 14 يوليو 2011
  5. ^ ESA Gaia spacecraft summary, 20 May 2011
  6. ^ http://www.rssd.esa.int/index.php?project=GAIA&page=Science_Performance
  7. ^ "Gaia launch postponement update". ESA. 23 October 2013. Retrieved 24 October 2013.
  8. ^ Staff (November 19, 2012). "Announcement of Opportunity for the Gaia Data Processing Archive Access Co-Ordination Unit". ESA. Retrieved March 17, 2013.
  9. ^ arianespace.com Arianespace to launch Gaia; European Space Agency mission will observe a billion stars in our galaxy. 2009
  10. ^ أ ب ت "ESA Gaia overview".
  11. ^ ESA Bulletin 103: GAIA – Unraveling the Origin and Evolution of Our Galaxy, M.A.C. Perryman, O. Pace, August 2000
  12. ^ DOI:10.1051/0004-6361/201117372
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
  13. ^ DOI:10.1051/0004-6361:20078997
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
  14. ^ "GAIA - Exoplanets". European Space Agency. 27 June 2013. Retrieved 2013-09-29.
  15. ^ Mapping the galaxy, and watching our backyard (ESA, July 2004).
  16. ^ أ ب "The Gaia Project - technique, performance and status" (PDF). 2008. doi:10.1002/asna.200811065.

وصلات خارجية

الكلمات الدالة:
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=گايا_(المركبة_الفضائية)&oldid=2236117"