משתמש:Jacobs/ארגז חול3 – הבדלי גרסאות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה
→ העריכה הקודמתהעריכה הבאה ←
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
חזותיקוד ויקי
שורה 50: שורה 50:


=== רקע מדעי ===
=== רקע מדעי ===
אחת הדרכים למדידה ישירה של מרחק אל כוכב, ללא הנחות פיזיקליות, היא באמצעות מדידת פרלקסה - שינוי מיקומו על רקע כוכבים רחוקים יותר כתוצאה משינוי מיקום הצופה ביחס לכוכב. לשם כך יש צורך במדידות מיקום מאוד מדויקות של כוכבים על פני השמים (ראו אסטרומטריה). תצפיות מהקרקע מוגבלות בדיוק מדידת פרלקסה, בעיקר בגלל הפרעות של האטמוספרה, ולכן יש צורך בשיגור טלסקופ לחלל.
אחת הדרכים למדידה ישירה של מרחק אל [[כוכב]], ללא הנחות פיזיקליות, היא באמצעות מדידת [[פרלקסה]] - שינוי מיקומו על רקע כוכבים רחוקים יותר כתוצאה משינוי מיקום הצופה ביחס לכוכב. לשם כך יש צורך במדידות מיקום מאוד מדויקות של כוכבים על פני השמים (ראו [[אסטרומטריה]]). תצפיות מהקרקע מוגבלות בדיוק מדידת פרלקסה, בעיקר בגלל הפרעות שנגרמות על ידי [[אטמוספירת כדור הארץ|האטמוספרה]], ולכן יש צורך בשיגור טלסקופ ל[[חלל]].
תצפית על כמות גדולה של כוכבים יכולה לתת תמונה שלמה יותר של אופן ההתפתחות של כוכבים, ובמיוחד לאפשר הצצה אל השלבים הקצרים בחייהם. מיפוי אוכלוסיה שלמה של כוכבים, ביניהם גם כוכבים חיוורים, תאפשר שרטוט מדויק יותר של פונקציית הבהירות של הכוכבים, מאפיין חשוב בהבנתנו את האופן בו גלקסיות מתפתחות. כמו כן, מיפוי תלת מימדי של כוכבים והדינמיקה שלהם מכיל מידע לגבי האזורים בהם נוצרו הכוכבים ולכן מספק מידע אודות ההיסטוריה של גלקסיית שביל החלב ותהליך ההתפתחות שלה.
תצפית על כמות גדולה של כוכבים יכולה לתת תמונה שלמה יותר של אופן ההתפתחות של כוכבים, ובמיוחד לאפשר הצצה אל [[מחזור חיי כוכב|השלבים הקצרים בחייהם]]. מיפוי אוכלוסיה שלמה של כוכבים, ביניהם גם כוכבים חיוורים, תאפשר שרטוט מדויק יותר של פונקציית הבהירות של הכוכבים, מאפיין חשוב בהבנתנו את האופן בו גלקסיות מתפתחות. כמו כן, מיפוי תלת מימדי של כוכבים והדינמיקה שלהם מכיל מידע לגבי האזורים בהם נוצרו הכוכבים ולכן מספק מידע אודות ההיסטוריה של גלקסיית שביל החלב ותהליך ההתפתחות שלה.


=== מטרות ===
=== מטרות ===
המטרה העיקרית של גאיה תהיה לבנות מפה תלת-מימדית של כמיליארד כוכבים וכן לייצר את הקטלוג הרחב והמדויק אי פעם של תכונות כוכבים בגלקסיית שביל החלב. לשם השוואה, בקטלוג הסופי של לוויין היפרכוס היו כשני מיליון כוכבים, פחות מאחוז מהכמות הצפויה להתקבל מגאיה. על מנת להשלים מטרה זו, גאיה תבצע מדידות של הפרמטרים האסטרומטריים של הכוכב - שניים שמתארים את המיקום הזוויתי שלו על השמיים, 2 עבור מהירות זוויתית של הכוכב על השמיים, ואחרונה - הפרלקסה של הכוכב, ממנה ניתן יהיה להסיק את הרחק אליו. כמו כן, תימדד מהירות רדיאלית באמצעות אפקט דופלר. במשך חיי המשימה (מתוכננת ל-5 שנים) אמורות להתבצע בממוצע כ-70 תצפיות על כל כוכב מטרה.
המטרה העיקרית של גאיה תהיה לבנות [[מפה]] תלת-מימדית של כ[[מיליארד]] כוכבים וכן לייצר את הקטלוג הרחב והמדויק אי פעם של תכונות כוכבים בגלקסיית שביל החלב. לשם השוואה, בקטלוג הסופי של לוויין היפרכוס היו כשני מיליון כוכבים, פחות מאחוז מהכמות הצפויה להתקבל מגאיה. על מנת להשלים מטרה זו, גאיה תבצע מדידות של הפרמטרים האסטרומטריים של הכוכב - שניים שמתארים את המיקום הזוויתי שלו על השמיים, 2 עבור [[מהירות זוויתית]] של הכוכב על השמיים, ואחרונה - הפרלקסה של הכוכב, ממנה ניתן יהיה להסיק את הרחק אליו. כמו כן, תימדד מהירות רדיאלית באמצעות [[אפקט דופלר]]. במשך חיי המשימה (מתוכננת ל-5 שנים) אמורות להתבצע בממוצע כ-70 תצפיות על כל כוכב מטרה.


עבור סקירת כמות גדולה של כוכבים, גאיה תצלם חלקים נרחבים של השמים, וניתן יהיה להשתמש במידע שתאסוף למספר מטרות משנה:
עבור סקירת כמות גדולה של כוכבים, גאיה תצלם חלקים נרחבים של השמים, וניתן יהיה להשתמש במידע שתאסוף למספר מטרות משנה:
* גילוי גופים בתוך מערכת השמש - אסטרואידים, שביטים וכו'.
* גילוי גופים בתוך מערכת השמש - [[אסטרואיד|אסטרואידים]], [[שביט|שביטים]] וכו'.
* גילוי עשרות אלפי ננסים חומים וכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש.
* גילוי עשרות אלפי [[ננס חום|ננסים חומים]] ו[[כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש]].
* גילוי סופרנובות ותצפית על מאות אלפי קווזארים.
* גילוי [[סופרנובה|סופרנובות]] ותצפית על מאות אלפי [[קוואזר|קוואזרים]].


== החללית ==
== החללית ==

גרסה מ־21:17, 5 באוקטובר 2013


שגיאות פרמטריות בתבנית:רכב חלל
פרמטרים ריקים [ זיהוי, כניסה למסלול, ביצוע היעף, עזיבה, חזרה, כתובית ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

גאיה (Gaia)
מידע כללי
סוכנות חלל אס"א
יצרן אסטריום
תאריך שיגור 20 בנובמבר 2013 [1][2][3]
משגר סויוז 2
אתר שיגור בסיס החלל האירופי קורו, גינאה הצרפתית
אתר אינטרנט
משימה
סוג משימה טלסקופ חלל בתחום האור הנראה
מסלול מסלול ליסז'ו סביב נקודת לגראנז' L2 של כדור הארץ והשמש [1]
משך המשימה מתוכנן - 5+1 שנים
מידע טכני
משקל 2030 ק"ג [1]
קוטר 10 מטר (מגן שמש)

גאיה (Gaia) היא טלסקופ חלל עתידי של סוכנות החלל האירופית המהווה המשך ללוויין היפרכוס. מטרת המשימה היא לאסוף מידע שיאפשר בניית מפה תלת-מימדית רחבה ומדויקת מאי פעם של כוכבים בגלקסיית שביל החלב. לצורך כך גאיה תצפה בכמיליארד כוכבים ותמדוד את המרחק אליהם, מהירות תנועתם ותכונות נוספות [4][5]. מעבר לכך גאיה צפויה לגלות גופים חדשים בתוך מערכת השמש, כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש וסופרנובות וכן לצפות במאות אלפי קוואזרים.

גאיה מתוכננת להיות משוגרת באמצעות משגר סויוז מבסיס החלל האירופי קורו בגיאנה הצרפתית ב-20 בנובמבר 2013 על ידי חברת אריאנספייס (Arianspace) [6].

היסטוריה

גאיה היא המשך ישיר ללוויין היפרכוס, שפעל בין השנים 1989 עד 1993. הטלסקופ הוצע לסוכנות החלל האירופית (איס"א) באוקטובר 1993 על ידי לנרט לינדגרן (מאונירסיטת לונד שבשוודיה) ומייקל פרימן (מאיס"א) בתגובה לקול קורא למשימות עבור התוכנית המדעית ארוכת-הטווח "הורייזון פלוס" (Horizon Plus). ההצעה התקבלה על ידי הועידה המדעית של איס"א כמשימה באוקטובר 2000. שלב שני של הפרויקט אושר בפברואר שנת 2006, וחברת אסטריום (Astrium) קיבלה אחריות על החומרה. השם גאיה (GAIA באנגלית) נבחר במקור כראשי תיבות של אינטרפרומטר אסטרומטרי גלובלי לאסטרופיזיקה (באנגלית: Global Astrometric Interferometer for Astrophysics), והעיד על כך שבמקור, המשימה תוכננה לעבוד בטכניקת האינטרפרומטריה. עם זאת, למרות שהתכנון השתנה וראשי התיבות כבר לא תקפים, שם המשימה נותר ללא שינוי, כדי לסמל את הזיקה לפרויקט היפרכוס [7]. עלות המשימה כולל ייצור הטלסקופ והחללית, עלויות שיגור ותפעול על הקרקע מוערכת בכ-650 מיליון אירו.

המשימה

רקע מדעי

אחת הדרכים למדידה ישירה של מרחק אל כוכב, ללא הנחות פיזיקליות, היא באמצעות מדידת פרלקסה - שינוי מיקומו על רקע כוכבים רחוקים יותר כתוצאה משינוי מיקום הצופה ביחס לכוכב. לשם כך יש צורך במדידות מיקום מאוד מדויקות של כוכבים על פני השמים (ראו אסטרומטריה). תצפיות מהקרקע מוגבלות בדיוק מדידת פרלקסה, בעיקר בגלל הפרעות שנגרמות על ידי האטמוספרה, ולכן יש צורך בשיגור טלסקופ לחלל. תצפית על כמות גדולה של כוכבים יכולה לתת תמונה שלמה יותר של אופן ההתפתחות של כוכבים, ובמיוחד לאפשר הצצה אל השלבים הקצרים בחייהם. מיפוי אוכלוסיה שלמה של כוכבים, ביניהם גם כוכבים חיוורים, תאפשר שרטוט מדויק יותר של פונקציית הבהירות של הכוכבים, מאפיין חשוב בהבנתנו את האופן בו גלקסיות מתפתחות. כמו כן, מיפוי תלת מימדי של כוכבים והדינמיקה שלהם מכיל מידע לגבי האזורים בהם נוצרו הכוכבים ולכן מספק מידע אודות ההיסטוריה של גלקסיית שביל החלב ותהליך ההתפתחות שלה.

מטרות

המטרה העיקרית של גאיה תהיה לבנות מפה תלת-מימדית של כמיליארד כוכבים וכן לייצר את הקטלוג הרחב והמדויק אי פעם של תכונות כוכבים בגלקסיית שביל החלב. לשם השוואה, בקטלוג הסופי של לוויין היפרכוס היו כשני מיליון כוכבים, פחות מאחוז מהכמות הצפויה להתקבל מגאיה. על מנת להשלים מטרה זו, גאיה תבצע מדידות של הפרמטרים האסטרומטריים של הכוכב - שניים שמתארים את המיקום הזוויתי שלו על השמיים, 2 עבור מהירות זוויתית של הכוכב על השמיים, ואחרונה - הפרלקסה של הכוכב, ממנה ניתן יהיה להסיק את הרחק אליו. כמו כן, תימדד מהירות רדיאלית באמצעות אפקט דופלר. במשך חיי המשימה (מתוכננת ל-5 שנים) אמורות להתבצע בממוצע כ-70 תצפיות על כל כוכב מטרה.

עבור סקירת כמות גדולה של כוכבים, גאיה תצלם חלקים נרחבים של השמים, וניתן יהיה להשתמש במידע שתאסוף למספר מטרות משנה:

החללית

לאחר השיגור, החללית תפרוש מגן שמש עגול בקוטר של כ-10 מטר. המגן יצל על הטלסקופ עצמו מאור השמש, וכן יגן על המטעד מפני התחממות. כמו כן, על המגן יותקנו לוחות סולריים אשר יספקו לחללית אנרגיה. על מנת לשמור על כיוון מדויק, כמעט ואין בחללית חלקים נעים. תת-המערכות המדעיות מורכבות על מבנה סיליקון-פחמן קשיח, אשר מספק את מבנה יציב שלא יתרחב או יתכווץ עקב שינויי טמפרטורה.

גאיה תנוע במסלול ליסאז'ו סביב נקודת L2 של כדור הארץ והשמש, הנמצאת במרחק של כ-1.5 מיליון ק"מ מכדור הארץ. היתרונות המרכזיים במסלול זה לעומת מסלול סביב כדור הארץ הם כמות הפרעות פחותה מכדור הארץ וכן יציבות מבחינת טמפרטורה, מכיוון שהחללית תמיד תהיה מוארת על ידי השמש, ולא תנוע בין אזורי אור וצל. טלסקופי חלל נוספים שהשתמשו במסלול זה הם הרשל ופלאנק, ובעתיד - טלסקופ החלל על שם ג'יימס ווב.

תקשורת רדיו מול כדור הארץ תיעשה באמצעות תחנות תקשורת של סוכנות החלל האירופית באוסטרליה ובספרד.

מכשור מדעי

גאיה תשתמש בשני טלסקופים הצופים בשני כיוונים שונים, עם זווית רחבה וקבועה ביניהם. לציר הסיבוב של החללית יש פרצסיה קלה על פני השמים, בעוד הוא שומר על זווית קבוע לשמש. כל אחד מהטלסקופים הוא בעל מפתח ראשי בגודל 1.5 על 0.5 מטר ושטח האיסוף האפקטיבי שמתקבל מאפשר איסוף כמות אור גדולה פי 30 בהשוואה להיפרכוס, ולכן תצפית על עצמים חיוורים יותר ובפרט גם מספר גדול יותר של כוכבים. במישור המוקד המשותף לשלושת המכשירים המדעיים ימוקמו 106 רכיבי CCD, עם יותר ממיליארד פיקסלים סה"כ.

המטעד של גאיה, שמשקלו הכולל הוא כ-710 ק"ג, יכלול שלושה מכשירים עיקריים:

  1. אסטרו (ASTRO) - מכשיר האסטרומטריה ימדוד במדויק מיקום זוויתי של כוכבים בבהירות 7.5 עד 20. על ידי שילוב המדידות של כל כוכב על פני תקופה של 5 שנים, ניתן יהיה לקבוע את הפרלקסה שלו ולכן את מרחקו ואז גם לתרגם את מהירות תנועתו הזוויתית של על פני השמים למהירות. מיקומים של כוכבים עד בהירות 10 ימדדו בדיוק של 7 מיליוניות שניית (או מיקרושניות) קשת, בדיוק של 12-24 מיקרושניות עבור כוכבים עד מגניטודה 15 ובדיוק שינוע בין 100 ל-300 מיקרושניות קשת עבור כוכבים עד בהירות 20, כתלות בצבע הכוכב. כתוצאה מכך, המרחק לכ-20 מיליון כוכבים ימדד בדיוק של כ-1%, ולכ-200 מיליון כוכבים - בדיוק העולה על 10%. מרחקים אל כוכבים במרכז הגלקסיה, המרוחק כ-30,000 שנות אור מהשמש, ימדדו עם שגיאה שלא תעלה על 20% [8]. בממוצע, דיוק המדידה של גאיה יהיה טוב פי 200 מזה של היפרכוס. כמו כן ניתן יהיה למדוד מהירות משיקית של כ-40 מיליון כוכבים עם שגיאה קטנה מ-0.5 ק"מ לשניה.
  1. מכשיר פוטומטריה שמאפשר מדידת התפלגות אור של כוכבים בתחום אורכי הגל 320 עד 1000 ננומטר. שני הפוטומטרים (אדום וכחול) המרכיבים את המכשיר יאפשרו קביעת תכונות כגון טמפרטורה אפקטיבית, כבידה, מתכתיות והרכב כימי של כוכבים [7].
  2. ספקטרומטר מהירות רדיאלית (RVS) ישמש למדידת מהירות רדיאלית של עצמים שמימיים על ידי מדידת ספקטרה ברזולוציה גבוהה (יכולת הפרדה - R=11500). המהירות הרדיאלית תתקבל ממדידת היסט הדופלר של קווי סידן בתחום אורכי הגל 847-874 ננומטר.

הערות שוליים

תבנית:Reflist

קישורים חיצוניים:

תבנית:Space observatories תבנית:European Space Agency תבנית:Future spaceflights

  1. ^ 1 2 3 Gaia mission
  2. ^ Staff (19 בנובמבר 2012). "Announcement of Opportunity for the Gaia Data Processing Archive Access Co-Ordination Unit". ESA. נבדק ב-17 במרץ 2013. {{cite web}}: (עזרה)
  3. ^ Staff (30 בינואר 2012). "DPAC Newsletter no. 15" (PDF). European Space Agency. נבדק ב-16 במרץ 2013. {{cite web}}: (עזרה)
  4. ^ BBC Science and Environment: A billion pixels for a billion stars, 10 October 2011
  5. ^ Science Knowledge: We have already installed the eye of 'Gaia' with a billion pixels to study the Milky Way. 14 July 2011
  6. ^ arianespace.com Arianespace to launch Gaia; European Space Agency mission will observe a billion stars in our galaxy. 2009
  7. ^ 1 2 "ESA Gaia overview".
  8. ^ ESA Bulletin 103: GAIA – Unraveling the Origin and Evolution of Our Galaxy, M.A.C. Perryman, O. Pace, August 2000
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=משתמש:Jacobs/ארגז_חול3&oldid=14677049"