Podwójne kłopoty: Gaia uderzona przez mikrometeoroid i burzę słoneczną
Wystrzelona w grudniu 2013 roku sonda kosmiczna ESA Gaia ma za zadanie z niezwykłą precyzją mapować położenie i ruchy ponad miliarda gwiazd w Drodze Mlecznej.
Ale nie jest łatwo być satelitą: przestrzeń kosmiczna to niebezpieczne miejsce. W ostatnich miesiącach pył kosmiczny o hiper-prędkości i najsilniejsza burza słoneczna od 20 lat zagroziły zdolności Gai do przeprowadzania precyzyjnych pomiarów, z których słynie.
W kwietniu maleńka cząsteczka mniejsza niż ziarnko piasku uderzyła w Gaję z dużą prędkością. Znane jako mikrometeoroidy, miliony takich cząstek spalają się w ziemskiej atmosferze każdego dnia.
Ale Gaia znajduje się 1,5 miliona kilometrów od Ziemi, w drugim punkcie Lagrange'a Słońce-Ziemia (L2). Tutaj, z dala od ochronnej atmosfery naszej planety, Gaia jest często uderzana przez takie cząstki. Uderzenia są spodziewane, a statek kosmiczny został zaprojektowany tak, aby je wytrzymać.
Ten obiekt uderzył jednak w Gaję z bardzo dużą prędkością i pod niewłaściwym kątem, uszkadzając osłonę ochronną statku kosmicznego.
Uderzenie stworzyło niewielką szczelinę, która pozwoliła zabłąkanemu światłu słonecznemu - około jednej miliardowej intensywności bezpośredniego światła słonecznego odczuwanego na Ziemi - od czasu do czasu zakłócać bardzo czułe czujniki Gai.
Inżynierowie Gaia byli w trakcie rozwiązywania tego problemu, gdy stanęli w obliczu innego problemu.
"Kamera miliarda pikseli" statku kosmicznego opiera się na serii 106 urządzeń sprzężonych z ładunkiem (CCD) - czujników, które przekształcają światło w sygnały elektryczne.
W maju elektronika kontrolująca jeden z tych CCD zawiodła - pierwszy problem z CCD Gaia od ponad 10 lat w kosmosie. Każdy czujnik ma inną rolę, a uszkodzony czujnik miał kluczowe znaczenie dla zdolności Gaia do potwierdzania wykrywania gwiazd. Bez tego czujnika Gaia zaczęła rejestrować tysiące fałszywych detekcji.
Przyczyna awarii elektroniki nie jest do końca jasna. Gaia została zaprojektowana do spędzenia do sześciu lat w kosmosie, ale teraz przetrwała prawie dwa razy dłużej w trudnych warunkach.
Mniej więcej w czasie awarii Gaia została uderzona przez ten sam gwałtowny wybuch energetycznych cząstek ze Słońca, który wywołał spektakularne pokazy zorzy polarnej na całym świecie.
Statek kosmiczny został zbudowany tak, aby wytrzymać promieniowanie, ale w obecnym okresie wysokiej aktywności słonecznej jest on doprowadzany do granic możliwości.
Możliwe jest, że burza była ostatnią kroplą dla tego elementu starzejącego się sprzętu statku kosmicznego.
Zespoły Gaia w centrum operacyjnym ESOC ESA, centrum technologicznym ESTEC i centrum astronomicznym ESAC, wraz z ekspertami od producenta statku kosmicznego, Airbus Defence and Space, oraz ekspertami od ładunku użytecznego z Konsorcjum Przetwarzania i Analizy Danych, ściśle współpracowały w ciągu ostatnich kilku miesięcy, aby zbadać, przeanalizować i ostatecznie rozwiązać te problemy.
"Gaia zazwyczaj wysyła ponad 25 gigabajtów danych na Ziemię każdego dnia, ale ilość ta byłaby znacznie, znacznie większa, gdyby oprogramowanie pokładowe statku kosmicznego nie wyeliminowało najpierw fałszywych detekcji gwiazd."
"Oba ostatnie incydenty zakłóciły ten proces. W rezultacie statek kosmiczny zaczął generować ogromną liczbę fałszywych detekcji, które przeciążały nasze systemy" - wyjaśnia Edmund Serpell, inżynier operacyjny statku kosmicznego Gaia w ESOC.
"Nie możemy fizycznie naprawić statku kosmicznego z odległości 1,5 miliona kilometrów. Jednak dzięki starannej modyfikacji progu, przy którym oprogramowanie Gaia identyfikuje słaby punkt światła jako gwiazdę, byliśmy w stanie radykalnie zmniejszyć liczbę fałszywych detekcji generowanych zarówno przez światło rozproszone, jak i problemy z CCD."
Dzięki ciężkiej pracy i efektywnej współpracy wszystkich zaangażowanych zespołów, Gaia została niedawno przywrócona do rutynowych operacji.
Inżynierowie skorzystali z okazji, aby po raz ostatni ponownie ustawić ostrość optyki bliźniaczych teleskopów Gaia. W rezultacie Gaia produkuje teraz jedne z najlepszych jakościowo danych, jakie kiedykolwiek uzyskała.
Polubiłeś już tę stronę, możesz ją polubić tylko raz!
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
