Космонавтика

Научные операции миссии Gaia завершены

ЕКА объявило, что основная миссия Гайи подходит к концу. Топливо космического корабля заканчивается, и этап сканирования неба его миссии завершен. Инновационная миссия провела более трех триллионов наблюдений двух миллиардов объектов, в основном звезд.

ЕКА запустило Gaia в декабре 2013 года. Это астрометрическая миссия, которая измеряет положения, движения и расстояния звезд с чрезвычайной точностью. Он создал самую большую и точную трехмерную карту космоса за всю историю, включающую около одного миллиарда объектов, в основном звезд, но также квазаров, комет, астероидов и планет.

Миссия Гайи продлилась вдвое дольше, чем ожидалось, и ее данные изменили астрономию. Она служит основой для многих новых открытий и понимания Млечного Пути. Астрономия и астрофизика были бы далеко позади, если бы не Гея. Регулярная Вселенная Сегодня читатели часто сталкивались с ее данными.

«Сегодняшний день знаменует собой окончание научных наблюдений, и мы празднуем эту невероятную миссию, которая превзошла все наши ожидания и продлилась почти вдвое дольше, чем первоначально предполагалось», — говорит директор по науке ЕКА Кэрол Манделл. «Сокровищница данных, собранных Гайей, дала нам уникальную информацию о происхождении и эволюции нашей галактики Млечный Путь, а также изменила астрофизику и науку о Солнечной системе способами, которые нам еще предстоит полностью оценить. Gaia построена на уникальном европейском совершенстве в астрометрии и оставит долгосрочное наследие для будущих поколений».

Гайе не всегда было легко находиться в точке Лагранжа L2 Солнца-Земли, примерно в 1,5 миллионах километров от Земли. В апреле 2024 года врезался крошечный микрометеорит размером меньше песчинки, пробив крошечную дыру в защитной оболочке спутника. Дыра пропускала немного солнечного света в космический корабль, нарушая работу его датчиков. В мае 2024 года разразилась солнечная буря, из-за которой произошел сбой в электронике, что привело к необычайно большому количеству ложных срабатываний. В обоих случаях Гайя выздоровела и продолжила нормальную работу.

У Gaia есть три инструмента, которые позволяют ей быть настолько точными. Его астрометрический прибор (ASTRO) определяет положение звезд на небе. Измеряя одни и те же звезды несколько раз в разные годы, Gaia может измерить положение звезды и ее собственное движение.

Спектрометр лучевой скорости Гайи (RVS) измеряет доплеровский сдвиг линий поглощения звезды. Это показывает скорость звезды вдоль луча зрения Гайи.

Фотометрический прибор (BP/RP) предоставляет информацию о цвете звезд, позволяя астрономам измерять критически важные характеристики звезд, такие как масса, химический состав и температура.

Эти инструменты работали вместе, чтобы создать самую большую и точную карту Млечного Пути за всю историю.

Модельное изображение того, как наша родная галактика, Млечный Путь, может выглядеть лицом к лицу: если смотреть сверху на диск галактики, с ее спиральными рукавами и выпуклостью на виду. В центре галактики выпуклость сияет в виде туманного овала, испускающего слабый золотистый блеск. Начиная с центральной выпуклости, несколько блестящих спиральных рукавов извиваются наружу, образуя спираль идеальной круглой формы. Они создают впечатление, будто кто-то рассыпал на угольно-черный фон пастельные фиолетовые блестки в виде сверкающих, свернувшихся змей. Изображение предоставлено: ESA/Gaia/DPAC, Стефан Пейн-Варденаар
Модельное изображение того, как наша родная галактика, Млечный Путь, может выглядеть лицом к лицу: если смотреть сверху на диск галактики, с ее спиральными рукавами и выпуклостью на виду. В центре галактики выпуклость сияет в виде туманного овала, испускающего слабый золотистый блеск. Начиная с центральной выпуклости, несколько блестящих спиральных рукавов извиваются наружу, образуя спираль идеальной круглой формы. Они создают впечатление, будто кто-то рассыпал на угольно-черный фон пастельные фиолетовые блестки в виде сверкающих, свернувшихся змей. Изображение предоставлено: ESA/Gaia/DPAC, Стефан Пейн-Варденаар

Помимо других своих достижений, Gaia зафиксировала точные орбиты более чем 150 000 астероидов, достаточно точные, чтобы обнаружить возможные спутники. Он также обнаружил новый тип черной дыры, обнаруженный только благодаря ее гравитационному влиянию на близлежащие звезды.

Хотя его научная деятельность подошла к концу, у него еще есть данные, которые он может предоставить.

«После 11 лет пребывания в космосе и преодоления ударов микрометеоритов и солнечных бурь Гайя завершила сбор научных данных. Теперь все внимание обращено на подготовку следующих выпусков данных», — говорит научный сотрудник проекта Gaia Йоханнес Зальманн.

«Это релиз Gaia, которого ждало сообщество, и приятно осознавать, что он охватывает только половину собранных данных».

Антонелла Валленари, заместитель председателя DPAC Национального института астрофизики (INAF), Падуя, Италия.

Выпуск данных Gaia Data Release 4 (DR4) ожидается в 2026 году. Объем и качество данных увеличивались с каждым выпуском DR. DR 4 должен содержать 500 терабайт данных, охватывающих первые 5,5 лет миссии, что соответствует первоначально запланированной продолжительности миссии.

«Это релиз Gaia, которого ждало сообщество, и приятно осознавать, что он охватывает только половину собранных данных», — говорит Антонелла Валленари, заместитель председателя DPAC в Национальном институте астрофизики (INAF), Астрономической обсерватории Падуя, Италия. «Несмотря на то, что миссия сейчас прекратила сбор данных, для нас она будет работать как обычно в течение многих лет, пока мы подготавливаем эти невероятные наборы данных к использованию».

В выпуске данных, среди прочего, будет представлено больше двойных звезд и экзопланет.

Млечный Путь. Это изображение построено на основе данных миссии ESA Gaia, которая картирует более миллиарда звезд галактики. Изображение предоставлено: ЕКА/Гея/DPAC
Млечный Путь. Это изображение построено на основе данных миссии ESA Gaia, которая картирует более миллиарда звезд галактики. Изображение предоставлено: ЕКА/Гея/DPAC

Окончательный выпуск данных Gaia, DR5, выйдет через несколько лет. «В течение следующих месяцев мы продолжим передавать по нисходящей линии каждую каплю данных с Гайи, и в то же время группы обработки будут активизировать подготовку к пятому и последнему крупному выпуску данных в конце этого десятилетия, охватывающему все 10,5». лет данных миссии», — говорит Росио Герра, руководитель группы научных операций Gaia, базирующейся в Европейском центре космической астрономии (ESAC) ЕКА недалеко от Мадрида в Испании.

Хотя топливо, позволяющее ему наводить себя с такой точностью, почти закончилось, Гайя пока не встретит своей гибели. Топлива еще хватит примерно на 15 дней работы. Вместо того, чтобы использовать последние 15 дней для проведения дополнительных астрометрических измерений, он собирается провести некоторые технологические испытания.

«Космический корабль Gaia был построен с использованием широкого спектра технологий, которые были объединены для создания уникальной машины, работающей в очень стабильной среде», — поясняет ЕКА. «Стабильность космического корабля имеет важное значение для научных наблюдений. Эти технологические испытания вывели бы из строя космический корабль на длительный период и, следовательно, не могли бы быть проведены во время обычной кампании научных наблюдений».

Эти испытания расскажут инженерам больше об инструментах Gaia и позволят инженерам изучить их поведение и поведение космического корабля в целом. Цель состоит в том, чтобы улучшить калибровку для будущих выпусков данных Gaia. Они также информируют о дизайне следующей миссии.

«Некоторые технологии Gaia уже были повторно использованы, например, электроника зеркального привода и двигатели на холодном газе на EUCLID», — пишет ЕКА. Другие будущие миссии, такие как LISA, потребуют предельной точности, и результаты этих испытаний могут помочь им в этом.

После завершения испытаний Gaia будет переведена на гелиоцентрическую орбиту вдали от влияния Земли. В конце марта 2025 года он будет пассивирован, чтобы избежать любого потенциального вреда или нарушения работы других космических кораблей.

Хотя миссия завершится, данные Гайи будут использоваться десятилетиями. Так что в этом смысле он будет жить дальше.

Кнопка «Наверх»