Цифровая камера в 1 миллиард пикселей, стоимостью 740 миллионов евро на орбите!
Миссия Европейского космического агентства Gaia способна снять 1 миллиард звёзд. Каждая такая звезда будет наблюдаться более 70 раз, для определения её положения, движения и характеристик. Благодаря этому аппарату у нас есть самая точная трёхмерная карта Галактики Млечный Путь. Миссия Gaia призвана помочь астрономии составить подробную карту Млечного Пути вокруг Солнца. Разработку аппарата вела компания Astrium. Гражданскому населению больше известно другое подразделение этой же корпорации – это Airbus. Давайте разберёмся как ей удалось измерить такое количество звёзд?
Устройство.
Благодаря двум телескопам Gaia наблюдает два участка неба одновременно. Несколько зеркал направляют полученный свет в самую мощную камеру из побывавших в космосе. Она состоит из 106 матриц и даёт разрешение в 1 миллиард пикселей.
Механизм работы.
Когда свет первого телескопа попадает в камеру, первый набор матриц картографа выбирает звёзды которые будут изучены детальнее. Когда в камеру попадает свет от второго телескопа, в работу включаются оставшиеся матрицы, они так же выбирают звёзды для последующих измерений. Когда Gaia сканирует небо, свет из обоих телескопов движется по камере, но не все данные должны будут прочитаны и сохранены. Бортовой компьютер выделяет небольшие области вокруг каждой звезды.
Пока звёзды движутся по матрицам в камере, аппарат сохраняет их положение и светимость. Каждая звезда в своей небольшой области. Это помогает оптимизировать невероятного количества данных, собираемых камерой Gaia. Информацию о звёздах содержат всего несколько десятков пикселей каждой матрицы, нет нужды записывать их все, сохраняются только важные пиксели. Самая большая область камеры Gaia это астрометрическое поле. Пока звезда продвигается по каждой матрице этой области, ведётся непрерывная запись её положения и яркости.
Спектрометрический анализ
Звезда проходит через 2 специальные призмы, которые направляют свет различной длинны в два фотометра, они получают информацию о размере, температуре и химическом составе звёзд. Затем звёзды проходят через радиальный спектрометр в котором 12 матриц определяют скорость движения звёзд относительно самой камеры Gaia.
Защитить аппарат от радиации и солнечного света призван щит, который может автоматически сворачиваться и разворачиваться.
Данные полученные всеми матрицами для каждой отдельной звезды, сжимаются в пакеты и сохраняются на бортовом компьютере. За час изучается в среднем 2 миллиона звёзд. За одни сутки генерируется около 50 Гб. данных. Все пакеты информации постепенно передаются на Землю, где их принимают антенны Европейского космического агентства. С момента запуска было опубликовано уже два набора данных, в 2016 и 2018 году, третья публикация ожидается к концу 2020 года.
Надеюсь вам понравилась статья, ставьте лайк, подписывайтесь на канал.