English Новый сайт

Расширенный поиск

[ Новые сообщения · Пользователи · Правила ]
Страница 1 из 212»
Форум » SpaceEngine » Астрономия и астрофизика » GAIA - астрофизическая миссия десятилетия
GAIA - астрофизическая миссия десятилетия
SpaceEngineerДата: Вторник, 29.05.2012, 01:20 | Сообщение # 1
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5542
Награды: 54
Статус: Offline


Gaia — космический телескоп Европейского космического агентства, преемник проекта Hipparcos. Запуск состоялся 19 декабря 2013 года в 09:12:18 UTC. 8 января 2014 года аппарат успешно достиг своей целевой орбиты вокруг точки L2. Главная задача телескопа — составить подробную карту нашей Галактики с указанием координат, направления движения и цвета около миллиарда звёзд.

ЕКА предполагает общую стоимость проекта, включающую стоимость аппарата, средств выведения и наземного контроля, равной приблизительно 577 миллионам евро. Контракт на разработку и постройку самого телескопа Gaia, стоимостью 317 миллионов евро, получила европейская компания EADS Astrium. Стоимость последующей научной обработки данных (будет разделена между странами участницами ЕКА) оценивается в 120 миллионов евро. Продолжительность мисии - 5 лет, обработка всех данных и составление финального каталога объектов - ещё через 2 года, т.е. предположительно в 2019-2020 г.

Телескоп будет работать в оптическом диапазоне. Его планируется вывести во вторую точку Лагранжа (L2), которая находится на расстоянии около 1.5 миллионов километров от Земли в противоположном от Солнца направлении. Для максимальной тепло- и светозащиты телескоп будет оснащён большим разворачивающимся экраном площадью в 100 квадратных метров.

Принцип работы - сканирование неба двумя телескопами при вращении аппрата вокруг собсвтенной оси, при этом за счёт прецессии оси вращения область сканирования покрывает всё небо. На протяжении 5 лет работы миссии каждая область неба попадёт поле зрения телескопа не менее 70 раз. За счёт того, что аппарат вместе с Землёй совершает оборот вокруг Солнца за 1 год по орбите радиусом 1 а.е., при сопоставлении снимков одной и той же области неба будет заметно смещение одних звёзд на фоне других, зависящее от расстояния - это метод тригонометрических параллаксов.


Отождествление звёзд на трёх последовательных сканах. Изменения координат вызваны параллаксом и собственным движением звезды.


Видимая траектория звезды без экзопланеты, петли вызваны движением наблюдателя (КА вместе с Землёй) вокруг Солнца, а линейное смещение - собственным движением звезды.


Видимая траектория звезды с экзопланетой с орбитальным периодом 2.5 года.

Точность измерения координат составляет 1 миллионную угловой секунды - это видимая толщина листа бумаги, находящегося на другой стороне Земли. Такая точность позволяет не только измерять параллаксы (расстояния) звёзд в масштабах всей Галактики, но и определять собственные движения звёзд и их отклонения под действием гравитации планет, вращающихся вокруг звёзд.

Аппарат GAIA имеет самую большую из когда-либо созданных для работы в космосе ПЗС-матрицу. Она состоит из 106 отдельных ПЗС-матриц с суммарным разрешением 938 миллионов пикселей. Полный объём сырых данных, которые будут получены с телескопа за 5 лет работы, будут составлять 150 терабайт. Для их обработки потребуется ещё 1 петабайт (1000 терабайт) дискового пространства. Объём вычислений - примерно 1021 FLOPs (операций с плавающей точкой), которые включают в себя нахождение параметров звёзд, калибровку матриц телескопа, и определение его положения и ориентации в пространстве. Для обработки данных построен кластер и 108 идентичных серверов, используемых для объемной обработки данных, а также из 9 дополнительных серверов, используемых для мониторинга, резервного копирования и управления. У каждого из 108 серверов есть по два 6-ядерных процессора, 48 Гб оперативной памяти и 9 терабайт памяти жёсткого диска. Поэтому основная система обработки, в общем, имеет 1296 процессорных ядер, около 5 терабайт оперативной памяти и около 1 петабайта на жестком диске. Отдельные серверы связаны между собой высокоскоростной 40 гигабитной сетью для обеспечения быстрой связи и передачи больших объемов данных. Система будет обрабатывать фотометрические данные, поступающие со спутника в течение 5-6 лет миссии, а также ещё 2 года после её завершения, чтобы создать откалиброванный набор измерений, которые будут использованы астрономическим сообществом.

Список ожидаемых научных результатов мисии поражает воображение.



Открытие новых объектов

  • 1 миллиард звёзд до 20m - координаты, параллаксы (расстояния), собственные движения, лучевые скорости и спектры низкого разрешения
  • 200 миллионов звёзд - измерение лучевых скоростей
  • 100 миллионов звёзд - получение кривых блеска
  • 200 000 белых карликов и 50 000 коричневых карликов
  • 500 000 малых тел Солнечной системы с фотометрией и орбитами
  • 500 000 квазаров с фотометрией и красными смещениями
  • измерение масс 10 000 звёзд с погрешностью < 1%
  • 10 000 - 20 000 экзопланет в пределах 200 пк


Звёздная астрофизика

  • точность измерения координат (µas = micro arc second = 10-6 секунды дуги):
    - 7 µas до 10m
    - 10-25 µas до 15m
    - 300 µas до 20m
    - HIPPARCOS: 1000 µas до 12m
  • расстояния с точностью до 1% для ~ 10 миллионов звезд до 2.5 кпк
  • расстояние с точностью до 10% ~ 100 миллионов звезд до 25 кпк (диаметр Галактики)
  • звёзды редких типов и быстрые эволюционные процессы в больших количествах
  • калибровка параллакса всех индикаторов расстояния, например Цефеид и переменных типа RR Лиры в БМО / ММО
  • чёткая диаграмма Герцшпрунга-Рассела по всей Галактике
  • функции масс и функции светимости звёзд солнечной окрестности
  • в т.ч. для ~ 200 000 белых карликов и ~ 50 000 коричневых карликов
  • функции начальной массы и светимости в областях формирования звёзд
  • функции светимости для звёзд ещё не вышедших на Главную последовательность
  • обнаружение и сбор данных о звёздах всех спектральных типов и всех типов галактического населения
  • обнаружение и исследование изменчивости для всех спектральных типов
  • распределение расстояний и скоростей всех звездных населений
  • пространственная и динамическая структуры диска и гало Галактики
  • история формирования Галактики
  • огромная статистика - строгая основа для теории строения и эволюции звезд


Экзопланеты

  • не менее 70 замеров координат для сотен тысяч звезд F, G, K типов до ~ 200 пк
  • обнаружение 10 000 - 20 000 экзопланет астрометрическим методом (~ 10 в день)
  • обнаружение ~ 5000 планет методом транзитов
  • орбиты планет для ~ 5000 систем
  • пределы обнаружения: ~ 1 масса Юпитера с периодом <10 лет до 200 пк
  • пределы обнаружения: ~ 10 масс Земли до 10 пк
  • полная перепись всех планет с периодом 2-9 лет для всех звездных типов
  • истинные массы планет, а не нижний предел масс (m sin i)
  • в мультипланетнех системах - относительные наклоны орбит
  • уточнение параметров экзопланет и кандидатов, открытых "Кеплером", багодаря уточнению параметров звёзд


Астероиды

  • глубокий (до 20m) и равномерный по всему небу обзор и обнаружение всех движущихся объектов
  • 105-106 новых объектов (в настоящее время известно 340 000)
  • зависимость таксономии / минералогического состава от гелиоцентрического расстояния
  • диаметры для ~ 1000 объектов, массы для ~ 100 объектов
  • орбиты - в 30 раз лучше, чем настоящее, даже через 100 лет
  • троянские астероиды Марса, Земли и Венеры
  • объекты пояса Койпера: ~ 300 до 20m (бинарность, плутино)
  • объекты, сближающихся с Землей - Амуры, Аполлоны и Атены (в настоящее время известны 1775, 2020 и 336 соотв.)
  • ~ 1600 астероидов > 1 км, пересекающих орбиту Земли (в настоящее время известны 100)


Подтверждение Теории Относительности

  • гравитационное отклонение света в поле тяготения планет
  • прецессия перигелия орбит астероидов
  • астрометрические колебания спутников известных чёрных дыр звёздной массы


По материалам из Википедии и из презентации: http://astrometric.sai.msu.ru/1mas_26Klioner.ppt
Прикрепления: 4874777.jpg(73Kb) · 6256347.gif(200Kb) · 0317590.jpg(190Kb) · 8098040.gif(6Kb) · 2640022.gif(9Kb)


GV_FiQstДата: Вторник, 29.05.2012, 02:44 | Сообщение # 2
Строитель Миров
Группа: Команда SE
Украина
Сообщений: 1062
Награды: 3
Статус: Offline
А запуск где-то будут транслировать?

AMD Phenom II X2 555 3200 MHz;
RAM 4GB 1333 Hz;
ATI Radeon HD 5670 1024 Mb;
ОС Win 7 tabulorasa edition 32 bit
ZIHAMMER1411Дата: Вторник, 29.05.2012, 09:54 | Сообщение # 3
Нет аватара
Звёздный Инженер
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 1220
Награды: 8
Статус: Offline
Quote (SpaceEngineer)
составить подробную карту нашей Галактики с указанием координат, направления движения и цвета около миллиарда звёзд.

Примерно в 100 раз больше чем Гиппарх O_O
SpaceEngineerДата: Вторник, 29.05.2012, 20:37 | Сообщение # 4
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5542
Награды: 54
Статус: Offline
Quote (ZIHAMMER1411)
Примерно в 100 раз больше чем Гиппарх O_O

В 10000 раз больше, а не в 100 smile


ZIHAMMER1411Дата: Среда, 30.05.2012, 10:44 | Сообщение # 5
Нет аватара
Звёздный Инженер
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 1220
Награды: 8
Статус: Offline
Quote (SpaceEngineer)
В 10000 раз больше, а не в 100

Гиппарх же исследовал где-то миллион звезд. 120к измерены с большей точностью. Если 1млрд с координатами и т.д., то в 10000.
ЗЫ. Не в 100 раз, а в 1000.
ЗЫЫ. Wiki - Спутник был запущен в 1989 году и за 37 месяцев работы собрал информацию более чем о миллионе звёзд
GV_FiQstДата: Среда, 30.05.2012, 13:23 | Сообщение # 6
Строитель Миров
Группа: Команда SE
Украина
Сообщений: 1062
Награды: 3
Статус: Offline
Quote (ZIHAMMER1411)
Гиппарх же исследовал где-то миллион звезд


Гиппарх - это ученый Древней Греции, который составлял каталоги, он не мог за всю свою жизнь собрать информацию о милионе звезд. А спутник назывался Гиппаркос.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Гиппарх


AMD Phenom II X2 555 3200 MHz;
RAM 4GB 1333 Hz;
ATI Radeon HD 5670 1024 Mb;
ОС Win 7 tabulorasa edition 32 bit


Сообщение отредактировал GV_FiQst - Среда, 30.05.2012, 13:24
SpaceEngineerДата: Четверг, 30.05.2013, 23:51 | Сообщение # 7
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5542
Награды: 54
Статус: Offline
В дополнение, по материалам этой статьи. Как сейчас выглядят кандидаты Кеплера (т.е. обнаруженные им, но пока не подтверждённые), находящиеся в зоне обитания своих звёзд, на диаграмме освещённость - радиус. Чёрные кружки с усами ошибок - это они. Ошибки просто нереальные.



Какие станут ошибки после высокоточного определения расстояний до звёзд по результатм миссии GAIA:



Плюс к этому GAIA уточнит параметры самих звёзд, поэтому неопределённость в степени освещённости планет тоже станет существенно ниже. Можно сказать, после миссии GAIA наука об экзопланетах войдёт в стадию высокой точности.


brainstormДата: Пятница, 31.05.2013, 08:53 | Сообщение # 8
Первооткрыватель
Группа: Команда SE
Казахстан
Сообщений: 318
Награды: 6
Статус: Offline
Эх, быстрей бы данные пошли happy
oleg999Дата: Пятница, 31.05.2013, 17:59 | Сообщение # 9
Первооткрыватель
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 424
Награды: 2
Статус: Offline
О да, интересная, весьма интересная и значащая миссия. Дай Бог не будет с ним таких серьёзных проблем как с Кеплером.
SpaceEngineerДата: Четверг, 19.12.2013, 19:19 | Сообщение # 10
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5542
Награды: 54
Статус: Offline
GAIA успешно запущена сегодня!

DIMON99Дата: Четверг, 19.12.2013, 19:32 | Сообщение # 11
Исследователь
Группа: Пользователи
Беларусь
Сообщений: 277
Награды: 7
Статус: Offline
Цитата SpaceEngineer ()
GAIA успешно запущена сегодня!

Отлично!


Карась любит, чтобы его жарили в сметане. Это знают все кроме карася.
Его даже и не спрашивали не только насчет сметаны, но и любит ли он
поджариться вообще.
Такова сила общего мнения.©
РВСДата: Четверг, 19.12.2013, 23:16 | Сообщение # 12
Нет аватара
Первооткрыватель
Группа: Команда SE
Российская Федерация
Сообщений: 330
Награды: 8
Статус: Offline
Цитата brainstorm ()
Эх, быстрей бы данные пошли

- месяц пути до L2;
- 4 месяца ввода в эксплуатацию;
- 5 лет первичного сбора данных;
Ну а потом данные пойдут. smile
space_dudeДата: Воскресенье, 05.01.2014, 22:20 | Сообщение # 13
Нет аватара
Космический пилот
Группа: Пользователи
Украина
Сообщений: 104
Награды: 1
Статус: Offline
Цитата SpaceEngineer ()
ЕКА предполагает общую стоимость проекта, включающую стоимость аппарата, средств выведения и наземного контроля, равной приблизительно 577 миллионам евро.

пфф всего-то?
на никому нафиг ненужную олимпиаду потрачено раз в 100 больше, а если собрать все деньги со всех олимпиад и потратить на науку... сколько человечество бы уже знало о вселенной, трудно представить...
кстати, интересно как они меряют скорость перемещения звезд? неужели само перемещение заметно?


Сообщение отредактировал space_dude - Воскресенье, 05.01.2014, 22:26
oleg999Дата: Воскресенье, 05.01.2014, 22:36 | Сообщение # 14
Первооткрыватель
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 424
Награды: 2
Статус: Offline
Цитата space_dude ()
на никому нафиг ненужную олимпиаду

И олимпиада и чемпионаты различные тоже нужны.
SpaceEngineerДата: Воскресенье, 05.01.2014, 23:02 | Сообщение # 15
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5542
Награды: 54
Статус: Offline
Цитата space_dude ()
неужели само перемещение заметно?

Именно. Ещё в XIX веке меряли. А с такой феноменальной точностью определения координат, как у GAIA, будут заметны даже вихляния звёзд под действием гравитации планет. Ожидается, что GAIA таким образом откроет 10-20 тысяч (!) экзопланет типа Юпитера, на широких орбитах.


Форум » SpaceEngine » Астрономия и астрофизика » GAIA - астрофизическая миссия десятилетия
Страница 1 из 212»
Поиск:

>