Poszukiwanie ukrytych gwiazd Euklidesa: prowizja spogląda w górę
Problemy te nie zagrażają misji Euclid, ale mogą mieć wpływ na sposób, w jaki Euclid będzie wykonywał swoją pracę - od precyzyjnych czujników naprowadzających Euclid, które sporadycznie tracą śledzenie gwiazd, po zabłąkane światło słoneczne przeszkadzające w obserwacji Wszechświata i promieniowanie rentgenowskie pojawiające się na obrazach instrumentów. Po miesiącach nieprzespanych nocy i determinacji ze strony zespołów inżynieryjnych w kontroli misji ESA, naukowców zajmujących się misją i przemysłu, z pewnymi poprawkami w harmonogramach obserwacji, przetwarzaniu danych i poprzez zmianę kierunków, w których Euclid będzie wskazywał, wygląda to dobrze dla detektywa. Uruchomienie Euclid - okres po starcie, w którym instrumenty i podsystemy misji są rozmieszczane, włączane, testowane i kalibrowane - rozpoczęło się dobrze. Zespoły w kontroli misji ESA pracowały 24 godziny na dobę na 12-godzinnych zmianach przez intensywne tygodnie manewrów, testów i kalibracji; wylatując z misją do punktu Lagrange'a 2, zwierciadła teleskopu zostały odlodzone, instrumenty NISP i VIS zostały wybudzone i zobaczyły "pierwsze światło", a zwierciadło teleskopu zostało zogniskowane. Pierwsze obrazy testowe Euclid były hipnotyzujące. Jednak rzadko, jeśli w ogóle, zdarza się, że wszystko idzie idealnie przez cały czas trwania misji kosmicznej. W końcu testy możemy przeprowadzać tylko na Ziemi - przestrzeń kosmiczna to zupełnie inny świat. Aby obsługiwać statek kosmiczny, zespoły inżynierów i naukowców zawsze będą musiały wykrywać i szybko rozwiązywać pojawiające się problemy, a istnieje wiele sposobów, w jakie misja może się nie powieść. To dlatego miesiące spędza się na żmudnych symulacjach przed startem - nigdy nie wiadomo, co się wydarzy. Nie jest to perspektywa, którą zalecamy w codziennym życiu, ale natura operacji statków kosmicznych polega na skupianiu się na negatywnych aspektach. Na razie żegnamy się z lepszą niż oczekiwano jakością optyczną Euclid i bezproblemową podróżą do "L2", czas zbadać, co nie jest do końca w porządku. Euclid to jedna z najbardziej precyzyjnych misji, jakie kiedykolwiek zostały uruchomione, zapewniająca ostre jak brzytwa obrazy i głębokie widma naszego Wszechświata, sięgające 10 miliardów lat wstecz. Wykona ona wielki przegląd jednej trzeciej całego nieba. Co 75 minut przez sześć lat trwania misji teleskop musi wskazywać nowe pole na niebie z niezwykłą dokładnością i stabilnością. Aby to zrobić, statek kosmiczny wyposażony jest w Fine Guidance Sensor (FGS); całkowicie nowe rozwiązanie w Europie, składające się z czujników optycznych, które wybierają i blokują gwiazdy znalezione przez misję ESA Gaia, wykorzystując je jako przewodniki do nawigacji i określania dokładnie, gdzie teleskop musi skierować się na niebie. Informacje te są przekazywane do "Systemu kontroli wysokości i orbity", który kontroluje orientację i ruch orbitalny Euclid. Podczas gdy większość systemów działa dobrze, zdarzały się sporadyczne przypadki, w których czujnik precyzyjnego naprowadzania nie był w stanie namierzyć słabych gwiazd. Na orbicie Euclid wykrywa prawdziwe niebo w rzeczywistych warunkach kosmicznych, co jest bardzo trudne do zasymulowania przed startem. Dodatkowo, promienie kosmiczne ze Słońca i galaktyki zanieczyszczają obserwacje, czyniąc pracę FGS prawdziwym wyzwaniem. Faza uruchomienia Euclid została przedłużona w celu zbadania tej kwestii, co opóźniło niezwykle ważną "weryfikację wydajności". Od tego czasu zespoły pracowały nad poprawką oprogramowania, która została teraz przesłana na statek kosmiczny i przechodzi dokładne testy. "Kwestia precyzyjnego naprowadzania Euclid jest czymś, o co wszyscy się martwiliśmy. Zespoły w centrum technicznym ESA (ESTEC), kontroli misji (ESOC), Centrum Astronomii (ESAC) i przemyśle pracowały dzień i noc, niestrudzenie od miesięcy i nie mogę im wystarczająco podziękować za ich determinację w rozwiązaniu tego problemu" - mówi dyrektor operacyjny Euclid Andreas Rudolph. Kierownik operacyjny Micha Schmidt dodaje: "Z ulgą mogę powiedzieć, że wstępne testy wyglądają dobrze. Znajdujemy znacznie więcej gwiazd we wszystkich naszych testach i choć jest jeszcze za wcześnie na świętowanie i potrzeba więcej obserwacji, to oznaki są bardzo zachęcające". Zaktualizowane oprogramowanie zdało już egzamin na symulatorze statku kosmicznego i "stanowisku testowym" (replika Euclid) w kontroli misji, a następnie działało doskonale na orbicie i będzie następnie testowane pod kontrolą Centrum Operacji Naukowych w Centrum Astronomii ESA ESAC w Hiszpanii. "Oczywiście, to jest miejsce, w którym będziemy mieli prawdziwy test prawdy, ponieważ tylko obrazy naukowe mogą dać nam absolutną pewność, że wskazywanie Euclid działa dobrze", ostrzega kierownik projektu Euclid, Giuseppe Racca. "Jednak wszystkie dotychczasowe dowody napawają nas optymizmem. Będziemy nadal mocno trzymać kciuki, ale ponowne rozpoczęcie fazy weryfikacji wydajności zbliża się z każdym dniem". Podczas gdy słabe gwiazdy prowadzące Euklidesa wydają się być znalezione, jego kolejne (mniejsze) problemy pochodzą od naszej najbliższej gwiazdy. Euclid znajduje się w punkcie Lagrange'a 2 na unikalnej orbicie "za" Ziemią. Tutaj Euclid znajduje się "plecami" do Słońca, więc wszystkie wrażliwe części teleskopu są chronione przed światłem słonecznym przez specjalną osłonę przeciwsłoneczną. Wiadomo jednak, że wspornik pędnika znajdował się poza cieniem osłony przeciwsłonecznej i otrzymywał bezpośrednie światło słoneczne. Wydaje się, że niewielka ilość światła słonecznego odbija się od wspornika w kierunku instrumentu VISible (VIS), który jest chroniony przez wiele warstw izolacji. Jednak ze względu na ekstremalną czułość instrumentu VIS, obecna teoria zakłada, że wystarczająca ilość światła nadal przedostaje się przez tę izolację, a światło rozproszone jest wykrywane podczas obserwacji testowych, gdy VIS jest obracany pod określonymi kątami. Większość obserwacji VIS nie wykazała znaczących zakłóceń światła rozproszonego, ale pod określonymi kątami dotyczyło to około 10% obserwacji. Zespoły naukowe, inżynieryjne i przemysłowe spędziły tygodnie na rozszyfrowaniu, które kąty przepuszczają zbyt dużo tego niepożądanego światła i przeprojektowały i zoptymalizowały badanie Euclid, aby ograniczyć orientację każdego punktu na niebie. Chociaż nie wpłynie to na zdolność Euclid do wykonywania precyzyjnych wymaganych zdjęć, może to wpłynąć na wydajność badania - coś, co wciąż jest badane. Światło słoneczne nie jest jedynym problemem, z jakim zmaga się Euclid. Gdyby to była powieść Agathy Christie, zaczęlibyśmy się zastanawiać, co Słońce próbuje ukryć przed naszym kosmicznym detektywem. Oto rozbłyski słoneczne - nagłe erupcje promieniowania elektromagnetycznego z powierzchni Słońca, składające się ze światła w całym spektrum, w tym promieniowania rentgenowskiego. Detektory Euclid są chronione przed niskoenergetycznymi protonami, które mogłyby je uszkodzić. Okazuje się jednak, że pod pewnymi kątami promieniowanie rentgenowskie emitowane przez Słońce podczas rozbłysków słonecznych może czasami docierać do detektorów, psując część zdjęć wykonanych w tym momencie. Aktywność słoneczna jest obecnie wysoka, ponieważ Słońce zbliża się do najbardziej aktywnego okresu w obecnym cyklu słonecznym, którego szczyt spodziewany jest w latach 2024-25. Analiza przewiduje obecnie, że w zależności od aktywności słonecznej, Euclid mógłby stracić około 3% swoich danych, gdyby problem ten nie został rozwiązany. Jednak teraz, gdy problem został odkryty, zespoły są w stanie zidentyfikować dotknięte nim piksele i pominąć je w późniejszej analizie, a także pracują nad planami powtórzenia obserwacji, aby ostatecznie uzupełnić wszelkie luki w badaniu kosmologicznym Euclid. Ważne jest, aby umieścić powyższe problemy w kontekście. Okres rozruchu to czas, w którym zespoły skupiają się na odkrywaniu wszelkich możliwych problemów, które mogą mieć wpływ na misję - dużych lub małych. Euclid wykona niezwykłe zdjęcia naszego Wszechświata i pomoże zrozumieć, w jaki sposób ciemna energia i ciemna materia wpływają na części naszego świata, które możemy zobaczyć. Dokładne prowadzenie Euclid wydaje się być bliskie rozwiązania bez dalszego wpływu na misję. Zabłąkane światło Słońca można złagodzić dzięki sprytnemu przeprogramowaniu badania Euclid, a podczas gdy problem promieniowania rentgenowskiego będzie miał marginalny wpływ, zespoły ciężko pracują, aby go zminimalizować poprzez powtarzanie obserwacji i przetwarzanie danych. Bądź na bieżąco z aktualizacjami, ponieważ zbliżamy się do pierwszych zdjęć Euclid i rozpoczynamy misję ujawnienia natury ciemnej materii i ciemnej energii. Dziękujemy za polubienie Polubiłeś już tę stronę, możesz ją polubić tylko raz!
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
