Loading AI tools
Из Википедии, свободной энциклопедии
Gaia (изначально от Global Astrometric Interferometer for Astrophysics[2]; в русской транскрипции Гайя или Гея) — космический телескоп оптического диапазона Европейского космического агентства (ЕКА), преемник проекта «Hipparcos». Главная задача телескопа — составить подробную карту распределения звёзд нашей Галактики.
Gaia | |
---|---|
| |
Заказчик | ЕКА |
Оператор | Европейское космическое агентство[1] |
Спутник | точки L2 системы Земля-Солнце, около 1,5 млн км от Земли |
Стартовая площадка | Космодром Куру ELS |
Ракета-носитель | Союз-STB+Фрегат-МТ[2] |
Запуск | 19 декабря 2013 года, 9:12:00 UTC |
Длительность полёта | 10 лет 8 месяцев 28 дней |
COSPAR ID | 2013-074A |
SCN | 39479 |
Технические характеристики | |
Масса | 2029 кг[2] |
Размеры | 4,6 × 2,3 м |
Мощность | 1910 Вт |
Срок активного существования | 5—6 лет |
Элементы орбиты | |
Тип орбиты | орбита Лиссажу |
Период обращения | около 180 суток[2][3] |
Перицентр | 370 тыс. км[3] |
Целевая аппаратура | |
ASTRO | Астрометрия |
BP/RP | Фотометрия |
RVS | Спектрометр |
Скорость передачи | несколько кб/с загрузки и выгрузки в S-диапазоне, 3—8 Мбит/с загрузки в X-диапазоне |
Логотип миссии | |
esa.int/science/gaia | |
Медиафайлы на Викискладе |
Он был выведен на орбиту ИСЗ 19 декабря 2013 года[4][5]. Менее чем через месяц после запуска он достиг гало-орбиты, расположенной в 1,5 млн км от Земли, около точки Лагранжа L2 системы Земля—Солнце. Разработка миссии Gaia заняла 13 лет и обошлась в 740 млн евро[6].
Данные Gaia позволили составить трёхмерную карту части нашей Галактики с указанием данных почти двух миллиардов звёзд: координат, параллаксов, направления движения, лучевой скорости и яркости. Для большой доли звёзд указана также информация о кратности, фотометрической изменчивости и астрофизических параметрах[7][8].
Помимо этого, ожидалось, что телескоп сможет открыть около 10 тыс. экзопланет, а также астероиды и кометы в Солнечной системе.
Важнейшая научная задача экспедиции Gaia заключается в том, чтобы при помощи обследования звёзд прояснить возникновение и развитие нашей Галактики. Собранные Gaia данные позволят астрономам лучше понять, как возникают звёзды и каким образом они насыщают материей пространство вокруг себя когда умирают. Прежде недостижимая точность измерений параллакса, а также собственной и радиальной скорости для одного миллиарда звёзд (это 0,5 % нашей Галактики) даст астрономам более чёткую картину развития и структуры Млечного Пути. Параллакс и собственное движение тел будут измеряться с помощью двух разнонаправленных телескопов, плоскость обзора которых перпендикулярна оси вращения. Радиальная скорость звёзд будет измеряться с помощью одного спектрометра, также установленного на Gaia.
Точность измерения параллакса и местоположения для ярких звёзд (до 15 m) будет выше 25 µas (миллионных долей угловой секунды), а для слабых звёзд (около 20 m) до 300 µas.
Вторая задача телескопа — открытие экзопланет. Количество возможных кандидатов оценивают в 10 тыс. тел, что в несколько раз больше, чем у телескопа «Кеплера».
Для максимальной тепло- и светозащиты телескоп оснащён разворачивающимся экраном площадью 100 м².
Основным инструментом телескопа Gaia станет самый большой цифровой сенсор из когда-либо созданных для миссий в космосе, он состоит из 106 отдельных CCD-матриц размером 4,7 × 6 см каждая[10]. Общее разрешение достигает 938 млн пикселов (у «Кеплера», лучшего из предшественников, этот показатель составлял 95 млн) при физическом размере сборки матриц 100 на 50 см.
Оптическая схема телескопа состоит из двух зеркальных телескопов с размером основных зеркал (M1, M’1) 1,46 на 0,51 метра[11][12]. Всего в каждом телескопе 6 зеркал[13]. При этом оба телескопа проецируют изображение в одну фокальную плоскость, а разделение изображений возложено на цифровую обработку. Для части фотосенсоров дополнительно используется набор дифракционных решёток.
Для осуществления сканирования телескоп комбинирует несколько видов вращений. За счёт вращения вокруг собственной оси телескопа осуществляется основное сканирование в ходе которого оба телескопа снимают кольцевой участок небосвода высотой 0,7 градуса[13]. За счёт прецессии осуществляется медленный поворот этого кольцевого участка[14].
Из-за постоянного вращения усложняется связь с Землёй. Традиционно используемые параболические антенны потребовали бы механического привода, который бы значительно возмущал положение телескопа, снижая точность данных. Поэтому на торце аппарата установлена группа фазированных антенных решёток, которые используют электронное отклонение луча[15].
ЕКА предполагает общую стоимость проекта, включающую стоимость аппарата, средств выведения и наземного контроля, равной приблизительно 577 млн евро. Контракт на разработку и постройку самого телескопа, стоимостью 317 млн евро, получила европейская компания EADS Astrium. Стоимость последующей научной обработки данных (будет разделена между странами участницами ЕКА) оценивается в €120 млн.
Запуск телескопа первоначально был намечен на 20 ноября 2013 года с космодрома Куру во французской Гвиане, посредством ракеты-носителя «Союз» в сочетании с разгонным блоком «Фрегат»[16]. Однако, из-за проблем с такими же, как на «Гайе», транспондерами на другом неназванном космическом аппарате, которые слишком быстро деградировали, было решено, что запуск состоится в окне между 17 декабря 2013 и 5 января 2014 года[17].
Запуск состоялся 19 декабря 2013 года в 09:12:18 UTC[18][19], в 09:54 UTC (13:54 мск) космический аппарат отделился от разгонного блока «Фрегат»[20].
8 января 2014 года аппарат успешно достиг своей целевой орбиты вокруг точки L2. Параметры орбиты — 263 x 707 x 370 тыс. км, полный оборот по орбите около 180 дней[3]. В последующие четыре месяца аппарат продолжил тестирование и калибровку бортовых приборов[3].
После старта Gaia потребовалось три недели для того, чтобы достигнуть своей орбиты в окрестностях второй точки Лагранжа (L2), отдалённой от земли на 1,5 миллиона километров, что приблизительно в четыре раза больше, чем отдаление Луны от Земли. Период обращения по орбите Лиссажу будет составлять около 180 дней, расстояние до L2 — от 270 до 707 тысяч километров[2][3]. На орбите вокруг этой точки гравитационного равновесия, приблизительно на неизменном удалении от Земли и Солнца, телескоп будет находиться в стабильных условиях, недоступных на околоземной орбите. За несколько лет работы аппарату почти не потребуется включений двигателя для коррекции собственной орбиты.
Gaia рассчитан на пять лет эксплуатации. Орбита спутника рассчитана так, чтобы в течение примерно 6 лет не попадать в область тени или полутени от Земли, так как даже короткое затмение приведёт к потере энергоснабжения и значительному тепловому шоку[21][22].
За весь срок работы каждый запланированный объект будет наблюдаться около 70 раз. Многократные измерения положения звёзд позволят получить данные об их собственном движении.
На октябрь 2020 года миссия была продлена до конца 2022 года. В 2022 году было принято решение о продлении миссии до конца 2025 года[23][24].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.