Η Gaia χαρτογραφεί τα αστέρια του Γαλαξία μας
Με μια τελευταία, μέτρια, πυροδότηση των προωθητήρων προχθές το απόγευμα, ο παρατηρητής δισεκατομμυρίων αστεριών της ESA ολοκλήρωσε την είσοδο του σε τροχιά γύρω από το "L2", ένα εικονικό σημείο μακριά στο διάστημα. Αλλά πώς τίθεται κάτι σε τροχιά γύρω από το τίποτα; Και, ούτως ή άλλως, ποιος μπορεί να σας δείξει πώς να πάτε εκεί;
Ακριβώς μετά τις 15:30 GMT (17:30 ώρα Ελλάδας) προχθές, η Gaia με μια σύντομη καύση στους προωθητήρες, ώθησε το σκάφος της γαλαξιακής έρευνας στην προγραμματισμένη επιστημονική τροχιά του. Η δουλειά είχε ως επί το πλείστον ολοκληρωθεί την περασμένη εβδομάδα, μετά από μια πυροδότηση προώθησης, σχεδόν δύο ωρών, που έθεσε τη Gaia σε μια παραμορφωμένη τροχιά γύρω από το σημείο L2 Lagrange, σε απόσταση 1.500.000 χιλιομέτρων από τη Γη.
Ωστόσο αυτός ο φαινομενικά απλός ελιγμός κρύβει ένα εκπληκτικό γεγονός: το σημείο L2αποτελείται από ακριβώς τίποτα. Είναι απλά ένα σημείο στον χώρο.
Δεν υπάρχει τίποτα εκεί
"Τα σημεία Lagrange είναι ιδιαίτερα - είναι αλήθεια ότι δεν υπάρχει τίποτα εκεί", λέει ο Markus Landgraf, αναλυτής της αποστολής στο ESOC, κέντρο επιχειρήσεων της ESA στο Ντάρμσταντ, Γερμανία.
"Είναι σημεία όπου οι βαρυτικές δυνάμεις μεταξύ των δύο μαζών, όπως ο Ήλιος και η Γη, αθροίζονται για να αντισταθμίσουν τη φυγόκεντρο δύναμη της κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο, και παρέχουν μοναδικά πλεονεκτικές ευκαιρίες παρατήρησης για τη μελέτη του Ήλιου ή του Γαλαξία μας."
Η Gaia ακολουθεί μια τροχιά Lissajous
Όπως φαίνεται από αυτό το σημείο Lagrange(υπάρχουν συνολικά πέντε τέτοια σημεία στο σύστημα Ήλιου-Γης), ο Ήλιος, η Γη και η Σελήνη θα είναι πάντα κοντά μεταξύ τους στον ουρανό, έτσι η Gaia μπορεί να χρησιμοποιεί το αλεξήλιο της ώστε να προστατεύσει τα όργανά της από το το φως και τη θερμότητα από αυτά τα τρία ουράνια σώματα ταυτόχρονα.
Αυτό βοηθά επίσης τον δορυφόρο για να παραμένει δροσερός και να απολαμβάνει μια σαφή εικόνα του Σύμπαντος από την άλλη πλευρά.
Το L2 παρέχει ένα περιβάλλον μέτριας ακτινοβολία, η οποία βοηθά στην παράταση της ζωής των ανιχνευτών του οργάνου στο διάστημα.
Ωστόσο, οι τροχιές γύρω από τα L2 είναι θεμελιωδώς ασταθείς.
"Θα πρέπει να διεξάγει καύσεις παραμονής του σταθμού κάθε μήνα για να κρατήσει τη Gaia γύρω από το L2, διαφορετικά οι αναταράξεις θα προκαλέσουν την "πτώση εκτός σημείου", λέει ο Διευθυντής Επιχειρήσεων της Gaia, David Milligan.
Για εκείνους που έχουν συνηθίσει να βλέπουν εικόνες του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού σε τροχιά γύρω από τη Γη, ή το Mars Express σε τροχιά γύρω από τον Κόκκινο Πλανήτη, φαίνεται διαισθητικά ότι το διαστημικό σκάφος θα πρέπει να βρίσκεται σε τροχιά γύρω από κάτι. Πώς μπορείτε να έχετε ένα διαστημικό σκάφος σε τροχιά γύρω από ένα σημείο όπου δεν υπάρχει τίποτα;
Δυναμική Πτήσεων στην ESA
Οι ειδικοί στη δυναμική πτήσεων της ESA
Για να διατηρηθεί αυτή η τροχιά για την προγραμματισμένη 5-ετή αποστολή της Gaia απαιτείται πολύ προσεκτική εργασία από την ομάδα δυναμικής πτήσεων της ESA - οι ειδικοί, οι οποίοι καθορίζουν και προβλέπουν τις τροχιές, προετοιμάζουν τους ελιγμούς στην τροχιά και καθορίζουν τη συμπεριφορά του δορυφόρου.
Οι εμπειρογνώμονες της δυναμικής πτήσεων χρησιμοποιούν μια σειρά από εργαλεία λογισμικού, τα οποία αναπτύσσονται και βελτιώνονται μέσα στις δεκαετίες στήριξης των αποστολών γύρω από τη Γη και σε όλο το Ηλιακό Σύστημα.
Για να σχεδιάσει την τροχιά, η ομάδα εφαρμόζει μαθηματικά μοντέλα για να παράγει μια αρχική υπόθεση για την τροχιά στόχου και πώς θα γίνει η προσέγγιση εκεί. Αυτή η υπόθεση θα πρέπει να αντιστοιχεί και στις απαιτήσεις και τους περιορισμούς του εκτοξευτή καθώς και των αναγκαίων τηλεπικοινωνιακών συνδέσεων.
Στη συνέχεια, αυτές οι αρχικές υποθέσεις τροφοδοτούνται σε λογισμικό προσομοίωσης για να ελεγχθεί αν τα αποτελέσματα παραβιάζουν κάποιον από τους περιορισμούς. Συχνά, δεν υπάρχει δυνατή λύση.
"Σε αυτές τις περιπτώσεις είναι όπου η εξειδίκευση και η εμπειρία είναι απαραίτητη για να επανεξετάσει τις παραδοχές και στη συνέχεια να ξεκινήσει πάλι από την αρχή," λέει ο Frank Dreger, Επικεφαλής της Δυναμικής Πτήσεων.
"Δεν υπάρχει καμία εμπορική πηγή για αυτό το είδος λογισμικού ή εξειδίκευσης - έχει ήδη αναπτυχθεί εδώ και πολλά χρόνια στο ESOC και αντιπροσωπεύει μια δυνατότητα που είναι σπάνια στον κόσμο και μοναδική στην Ευρώπη."
ΠΗΓΗ: http://www.esa.int
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου