LISA Pathfinder, раніше відомий як Small Missions for Advanced Research in Technology-2 (SMART-2), — це космічний зонд Європейського космічного агентства (ЄКА), запуск якого відбувся о 04:04 (UTC) 3 грудня 2015 року. Цей зонд протестує технології, необхідні для запланованого на 2034 рік запуску обсерваторії evolved Laser Interferometer Space Antenna (eLISA), яка має реєструвати гравітаційні хвилі.
LISA Pathfinder | |
---|---|
Макет космічного апарата LISA Pathfinder | |
Основні параметри | |
Виготівник | |
Оператор | ESA |
Дата запуску | 3 грудня 2015 р. |
Ракета-носій | Vega |
Космодром | Куру, |
Тривалість польоту | Номінальна: 1 рік (із достатньою кількістю холодного газу для продовження місії) |
Технічні параметри | |
Маса | 1910 кг (при запуску), 480 кг (на початку роботи) |
Розміри | 2,9×2.1 м |
Орбітальні дані | |
Тип орбіти | (Сонце-Земля L1), орбіта Ліссажу |
Нахил орбіти | 60 градусів |
Апоцентр | 800 000 км |
Перицентр | 500 000 км |
Прилади | |
Прилади | ~36.7 см лазерний інтерферометр та система редукції пертурбацій |
Транспондери | |
Діапазон(и) | 7 кбіт/с |
Діапазон | X-діапазон |
Вебсторінка | |
Вебсторінка | sci.esa.int/lisa-pathfinder/ |
Приблизний бюджет місії становить €400 мільйонів.
Місія
LISA Pathfinder розмістить два незакріплених пробних тіла в умовах майже ідеального вільного падіння, і контролюватиме та вимірюватиме їх відносний рух із безпрецедентною точністю. Космічний корабель захищатиме розташовані всередині пробні тіла від зовнішнього впливу. Це буде найзатишніше місце в Сонячній системі.
Міжнародна співпраця
Підготовкою та реалізацією місії займається ЄКА. В цьому процесі беруть участь також європейські космічні компанії та дослідницькі інститути з Франції, Німеччини, Італії, Нідерландів, Іспанії, Швейцарії, Великої Британії, а також американська космічна агенція NASA.
Концепція LISA Pathfinder
LISA Pathfinder — це місія для доведення самої концепції, технологічна демонстрація, яка має довести, що дві маси можуть рухатися в просторі, незакріплені, однак захищені космічним апаратом, і при цьому зберігати свої відносні позиції з такою точністю, яка необхідна для подальшої реалізації повноцінної обсерваторії для спостереження гравітаційних хвиль. Першочерговою метою цього апарата є вимірювання відхилень руху від . Значна кількість експериментів з гравітаційної фізики вимагає вимірювання відносного прискорення між пробними тілами у вільному падінні.
Надзвичайно точне відстежування двох пробних тіл за допомогою оптичної інтерферометрії дозволить науковцям визначити відносне прискорення цих двох пробних тіл, розташованих на відстані 38 см одне від одного всередині одного космічного апарата. Концепція LISA Pathfinder полягає у створенні експериментально обґрунтованої фізичної моделі всіх збурюючих ефектів, таких як випадкові сили та вплив оптичних вимірювань, які обмежують можливості вивчення пробних тіл в умовах ідеального вільного падіння. Виміри взаємного розташування таких тіл має бути вдосконалено для наступної місії eLISA.
Зокрема, цей космічний апарат перевірить:
- можливість бездотикового позиційного керування космічним апаратом з двома тестовими масами,
- здійсненність лазерної інтерферометрії в бажаному діапазоні частот (а це неможливо на поверхні Землі), а також
- надійність та довговічність різноманітних компонентів — сенсорів, мікродвигунів, лазерів та оптики.
Для наступної місії, eLISA, пробні тіла матимуть форму кубів вагою 2 кг кожен, і міститимуться в двох окремих космічних апаратах, розташованих на відстані один мільйон кілометрів один від одного.
Дизайн космічного апарата
За умовами контракту, підписаного з Європейським космічним агентством, конструюванням космічного апарата LISA Pathfinder займається компанія зі Стівенеджа (Велика Британія). Зонд нестиме європейський «технологічний пакунок LISA», до якого входять інерційні сенсори, інтерферометр та пов'язана з ними апаратура, а також дві бездотикові системи керування: європейська використовує мікродвигуни на холодному газі (подібні до тих, що були застосовані в космічному апараті Gaia), а американська «система редукції пертурбацій» використовує дещо відмінні сенсори та систему електричної рушійної сили на основі іонізованих крапель колоїду, прискорених в електричному полі. був сконструйований компанією та доставлений до Лабораторії реактивного руху (JPL) для інтеграції з космічним апаратом.
Інструментарій
Технологічний пакунок LISA (LISA Technology Package) збирають у німецькій філії компанії Airbus Defence and Space, але самі інструменти та компоненти надаються різними установами з усієї Європи. Технічні вимоги до придушення шумів для інтерферометра є дуже жорсткими, а це означає, що треба мінімізувати фізичну реакцію інтерферометра на зміну умов середовища, таких як температура.
Чинники середовища
У наступній місії, eLISA, фактори навколишнього середовища впливатимуть на вимірювання, які виконуватиме інтерферометр. До таких чинників середовища належать випадкові електромагнітні поля та температурні градієнти, які можуть бути спричинені нерівномірним нагріванням космічного апарата під впливом Сонця або навіть нагрітих приладів всередині самого космічного апарата. Саме тому LISA Pathfinder розроблений таким чином, аби виявити, наскільки навколишні чинники змінюють поведінку внутрішніх сенсорів та інших інструментів. LISA Pathfinder буде запущений з багатим пакунком інструментів, здатних вимірювати температуру та магнітні поля як тестових мас, так і оптичного інструментарію. Космічний апарат обладнаний навіть апаратурою для штучної стимуляції системи: вона містить нагрівальні елементи, що можуть нерівномірно поширювати тепло всередині зонда, тим самим спричиняючи викривлення даних оптичної апаратури та даючи науковцям змогу побачити, як змінюються результати вимірювань при варіації температур.
Орбіта
Космічний апарат спершу буде запущений на низьку навколоземну орбіту. Звідти він виконуватиме короткочасні прискорення за допомогою своїх двигунів при кожному проходженні перигею, повільно піднімаючи апогей все ближче до бажаної гало-орбіти поблизу точки (Сонце-Земля L1). Результати та технології місії LISA Pathfinder забезпечать базис для космічної гравітаційно-хвильової обсерваторії, яка буде запущена 2034 року як третя місія ЄКА L-класу в її програмі «Cosmic Vision», що спрямована на дослідження наукової теми «Гравітаційний Всесвіт».
Керування космічним апаратом
Керування місією LISA Pathfinder відбуватиметься з (ESOC) у Дармштадті, Німеччина, тоді як контроль над науковими та технологічними операціями здійснюватиметься з (ESAC), що в Мадриді, Іспанія.
Імовірне продовження місії
Імовірне продовження місії створить можливість виконання деяких вимірювань з метою підтвердження загальної теорії відносності. Пролітаючи крізь «сідлову точку», де сили тяжіння Землі та Сонця врівноважуються, космічний апарат може допомогти науковцям упевнитись, чи продовжує діяти теорія Ейнштейна при малих гравітаційних прискореннях. Якщо вона діє, це стане випробуванням для теоретичних альтернатив загальної теорії відносності, таких як модифікована ньютонівська динаміка та .
Примітки
- . ESA. 8 January 2010. Архів оригіналу за 16 жовтня 2012. Процитовано 5 лютого 2011.
- . BBC. 3 грудня 2015. Архів оригіналу за 3 грудня 2015. Процитовано 3 грудня 2015.
- . ESA eoPortal. Архів оригіналу за 17 жовтня 2015. Процитовано 28 березня 2014.
- LISA Pathfinder To Proceed Despite 100% Cost Growth. Space News. 22 June 2011.
- . scienceface.org. Архів оригіналу за 28 червня 2018. Процитовано 29 квітня 2022.
- . eLISAscience.org. Архів оригіналу за 26 вересня 2015. Процитовано 7 September 2015.
- science objective of LISA Pathfinder [ 21 жовтня 2014 у Wayback Machine.].
- . eLISAscience.org. Архів оригіналу за 21 жовтня 2014. Процитовано 9 July 2014.
- . Архів оригіналу за 8 грудня 2015. Процитовано 28 листопада 2015.
- Ziemer, J.K.; and Merkowitz, S.M.: "Microthrust Propulsion of the LISA Mission, " AIAA-2004-3439, 40th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Fort Lauderdale FL, July 11-14, 2004.
- Rovey, J. (PDF). Aerospace America, December 2009, p. 44. Архів оригіналу (PDF) за 8 грудня 2015. Процитовано 28 листопада 2015.
- . eLISAscience.org. Архів оригіналу за 21 жовтня 2014. Процитовано 9 July 2014.
- . ESA. Архів оригіналу за 7 червня 2013. Процитовано 5 February 2011.
- . www.esa.int. Архів оригіналу за 14 жовтня 2018. Процитовано 26 June 2014.
- . ESA. Архів оригіналу за 4 червня 2011. Процитовано 20 April 2009.
- New Scientist. 2 March 2013; page 44
Посилання
- Домашня сторінка eLISA та LISA Pathfinder
- LISA Pathfinder mission home at ESA [ 15 грудня 2015 у Wayback Machine.]
- LISA Pathfinder на eoPortal [ 17 жовтня 2015 у Wayback Machine.]
- New Gravitational Wave Observatory mission home [ 15 грудня 2015 у Wayback Machine.]
- . Sixty symbols. Brady Haran for the University of Nottingham. 19 вересня 2016. Архів оригіналу за 21 вересня 2016. Процитовано 22 вересня 2016.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
LISA Pathfinder ranishe vidomij yak Small Missions for Advanced Research in Technology 2 SMART 2 ce kosmichnij zond Yevropejskogo kosmichnogo agentstva YeKA zapusk yakogo vidbuvsya o 04 04 UTC 3 grudnya 2015 roku Cej zond protestuye tehnologiyi neobhidni dlya zaplanovanogo na 2034 rik zapusku observatoriyi evolved Laser Interferometer Space Antenna eLISA yaka maye reyestruvati gravitacijni hvili LISA PathfinderMaket kosmichnogo aparata LISA PathfinderOsnovni parametriVigotivnikOperatorESAData zapusku3 grudnya 2015 r Raketa nosijVegaKosmodromKuru Trivalist polotuNominalna 1 rik iz dostatnoyu kilkistyu holodnogo gazu dlya prodovzhennya misiyi Tehnichni parametriMasa1910 kg pri zapusku 480 kg na pochatku roboti Rozmiri2 9 2 1 mOrbitalni daniTip orbitiSonce Zemlya L1 orbita LissazhuNahil orbiti60 gradusivApocentr800 000 kmPericentr500 000 kmPriladiPriladi 36 7 sm lazernij interferometr ta sistema redukciyi perturbacijTransponderiDiapazon i 7 kbit sDiapazonX diapazonVebstorinkaVebstorinkasci esa int lisa pathfinder Pribliznij byudzhet misiyi stanovit 400 miljoniv MisiyaLISA Pathfinder rozmistit dva nezakriplenih probnih tila v umovah majzhe idealnogo vilnogo padinnya i kontrolyuvatime ta vimiryuvatime yih vidnosnij ruh iz bezprecedentnoyu tochnistyu Kosmichnij korabel zahishatime roztashovani vseredini probni tila vid zovnishnogo vplivu Ce bude najzatishnishe misce v Sonyachnij sistemi Mizhnarodna spivpracyaPidgotovkoyu ta realizaciyeyu misiyi zajmayetsya YeKA V comu procesi berut uchast takozh yevropejski kosmichni kompaniyi ta doslidnicki instituti z Franciyi Nimechchini Italiyi Niderlandiv Ispaniyi Shvejcariyi Velikoyi Britaniyi a takozh amerikanska kosmichna agenciya NASA Koncepciya LISA PathfinderLISA Pathfinder ce misiya dlya dovedennya samoyi koncepciyi tehnologichna demonstraciya yaka maye dovesti sho dvi masi mozhut ruhatisya v prostori nezakripleni odnak zahisheni kosmichnim aparatom i pri comu zberigati svoyi vidnosni poziciyi z takoyu tochnistyu yaka neobhidna dlya podalshoyi realizaciyi povnocinnoyi observatoriyi dlya sposterezhennya gravitacijnih hvil Pershochergovoyu metoyu cogo aparata ye vimiryuvannya vidhilen ruhu vid Znachna kilkist eksperimentiv z gravitacijnoyi fiziki vimagaye vimiryuvannya vidnosnogo priskorennya mizh probnimi tilami u vilnomu padinni Nadzvichajno tochne vidstezhuvannya dvoh probnih til za dopomogoyu optichnoyi interferometriyi dozvolit naukovcyam viznachiti vidnosne priskorennya cih dvoh probnih til roztashovanih na vidstani 38 sm odne vid odnogo vseredini odnogo kosmichnogo aparata Koncepciya LISA Pathfinder polyagaye u stvorenni eksperimentalno obgruntovanoyi fizichnoyi modeli vsih zburyuyuchih efektiv takih yak vipadkovi sili ta vpliv optichnih vimiryuvan yaki obmezhuyut mozhlivosti vivchennya probnih til v umovah idealnogo vilnogo padinnya Vimiri vzayemnogo roztashuvannya takih til maye buti vdoskonaleno dlya nastupnoyi misiyi eLISA Zokrema cej kosmichnij aparat perevirit mozhlivist bezdotikovogo pozicijnogo keruvannya kosmichnim aparatom z dvoma testovimi masami zdijsnennist lazernoyi interferometriyi v bazhanomu diapazoni chastot a ce nemozhlivo na poverhni Zemli a takozh nadijnist ta dovgovichnist riznomanitnih komponentiv sensoriv mikrodviguniv lazeriv ta optiki Dlya nastupnoyi misiyi eLISA probni tila matimut formu kubiv vagoyu 2 kg kozhen i mistitimutsya v dvoh okremih kosmichnih aparatah roztashovanih na vidstani odin miljon kilometriv odin vid odnogo Dizajn kosmichnogo aparataZa umovami kontraktu pidpisanogo z Yevropejskim kosmichnim agentstvom konstruyuvannyam kosmichnogo aparata LISA Pathfinder zajmayetsya kompaniya zi Stivenedzha Velika Britaniya Zond nestime yevropejskij tehnologichnij pakunok LISA do yakogo vhodyat inercijni sensori interferometr ta pov yazana z nimi aparatura a takozh dvi bezdotikovi sistemi keruvannya yevropejska vikoristovuye mikrodviguni na holodnomu gazi podibni do tih sho buli zastosovani v kosmichnomu aparati Gaia a amerikanska sistema redukciyi perturbacij vikoristovuye desho vidminni sensori ta sistemu elektrichnoyi rushijnoyi sili na osnovi ionizovanih krapel koloyidu priskorenih v elektrichnomu poli buv skonstrujovanij kompaniyeyu ta dostavlenij do Laboratoriyi reaktivnogo ruhu JPL dlya integraciyi z kosmichnim aparatom Instrumentarij Tehnologichnij pakunok LISA LISA Technology Package zbirayut u nimeckij filiyi kompaniyi Airbus Defence and Space ale sami instrumenti ta komponenti nadayutsya riznimi ustanovami z usiyeyi Yevropi Tehnichni vimogi do pridushennya shumiv dlya interferometra ye duzhe zhorstkimi a ce oznachaye sho treba minimizuvati fizichnu reakciyu interferometra na zminu umov seredovisha takih yak temperatura Chinniki seredovisha U nastupnij misiyi eLISA faktori navkolishnogo seredovisha vplivatimut na vimiryuvannya yaki vikonuvatime interferometr Do takih chinnikiv seredovisha nalezhat vipadkovi elektromagnitni polya ta temperaturni gradiyenti yaki mozhut buti sprichineni nerivnomirnim nagrivannyam kosmichnogo aparata pid vplivom Soncya abo navit nagritih priladiv vseredini samogo kosmichnogo aparata Same tomu LISA Pathfinder rozroblenij takim chinom abi viyaviti naskilki navkolishni chinniki zminyuyut povedinku vnutrishnih sensoriv ta inshih instrumentiv LISA Pathfinder bude zapushenij z bagatim pakunkom instrumentiv zdatnih vimiryuvati temperaturu ta magnitni polya yak testovih mas tak i optichnogo instrumentariyu Kosmichnij aparat obladnanij navit aparaturoyu dlya shtuchnoyi stimulyaciyi sistemi vona mistit nagrivalni elementi sho mozhut nerivnomirno poshiryuvati teplo vseredini zonda tim samim sprichinyayuchi vikrivlennya danih optichnoyi aparaturi ta dayuchi naukovcyam zmogu pobachiti yak zminyuyutsya rezultati vimiryuvan pri variaciyi temperatur OrbitaKosmichnij aparat spershu bude zapushenij na nizku navkolozemnu orbitu Zvidti vin vikonuvatime korotkochasni priskorennya za dopomogoyu svoyih dviguniv pri kozhnomu prohodzhenni perigeyu povilno pidnimayuchi apogej vse blizhche do bazhanoyi galo orbiti poblizu tochki Sonce Zemlya L1 Rezultati ta tehnologiyi misiyi LISA Pathfinder zabezpechat bazis dlya kosmichnoyi gravitacijno hvilovoyi observatoriyi yaka bude zapushena 2034 roku yak tretya misiya YeKA L klasu v yiyi programi Cosmic Vision sho spryamovana na doslidzhennya naukovoyi temi Gravitacijnij Vsesvit Keruvannya kosmichnim aparatomKeruvannya misiyeyu LISA Pathfinder vidbuvatimetsya z ESOC u Darmshtadti Nimechchina todi yak kontrol nad naukovimi ta tehnologichnimi operaciyami zdijsnyuvatimetsya z ESAC sho v Madridi Ispaniya Imovirne prodovzhennya misiyiImovirne prodovzhennya misiyi stvorit mozhlivist vikonannya deyakih vimiryuvan z metoyu pidtverdzhennya zagalnoyi teoriyi vidnosnosti Prolitayuchi kriz sidlovu tochku de sili tyazhinnya Zemli ta Soncya vrivnovazhuyutsya kosmichnij aparat mozhe dopomogti naukovcyam upevnitis chi prodovzhuye diyati teoriya Ejnshtejna pri malih gravitacijnih priskorennyah Yaksho vona diye ce stane viprobuvannyam dlya teoretichnih alternativ zagalnoyi teoriyi vidnosnosti takih yak modifikovana nyutonivska dinamika ta Primitki ESA 8 January 2010 Arhiv originalu za 16 zhovtnya 2012 Procitovano 5 lyutogo 2011 BBC 3 grudnya 2015 Arhiv originalu za 3 grudnya 2015 Procitovano 3 grudnya 2015 ESA eoPortal Arhiv originalu za 17 zhovtnya 2015 Procitovano 28 bereznya 2014 LISA Pathfinder To Proceed Despite 100 Cost Growth Space News 22 June 2011 scienceface org Arhiv originalu za 28 chervnya 2018 Procitovano 29 kvitnya 2022 eLISAscience org Arhiv originalu za 26 veresnya 2015 Procitovano 7 September 2015 science objective of LISA Pathfinder 21 zhovtnya 2014 u Wayback Machine eLISAscience org Arhiv originalu za 21 zhovtnya 2014 Procitovano 9 July 2014 Arhiv originalu za 8 grudnya 2015 Procitovano 28 listopada 2015 Ziemer J K and Merkowitz S M Microthrust Propulsion of the LISA Mission AIAA 2004 3439 40th AIAA ASME SAE ASEE Joint Propulsion Conference Fort Lauderdale FL July 11 14 2004 Rovey J PDF Aerospace America December 2009 p 44 Arhiv originalu PDF za 8 grudnya 2015 Procitovano 28 listopada 2015 eLISAscience org Arhiv originalu za 21 zhovtnya 2014 Procitovano 9 July 2014 ESA Arhiv originalu za 7 chervnya 2013 Procitovano 5 February 2011 www esa int Arhiv originalu za 14 zhovtnya 2018 Procitovano 26 June 2014 ESA Arhiv originalu za 4 chervnya 2011 Procitovano 20 April 2009 New Scientist 2 March 2013 page 44PosilannyaDomashnya storinka eLISA ta LISA Pathfinder LISA Pathfinder mission home at ESA 15 grudnya 2015 u Wayback Machine LISA Pathfinder na eoPortal 17 zhovtnya 2015 u Wayback Machine New Gravitational Wave Observatory mission home 15 grudnya 2015 u Wayback Machine Sixty symbols Brady Haran for the University of Nottingham 19 veresnya 2016 Arhiv originalu za 21 veresnya 2016 Procitovano 22 veresnya 2016