Mise vesmírné interferometrie - Space Interferometry Mission

SIM Lite
SIM Lite koncept
Umělecký koncept astrometrické observatoře SIM Lite ve vesmíru
Jména Space Interferometry Mission PlanetQuest
Typ mise Vesmírná observatoř
Operátor NASA  /  JPL
webová stránka NASA SIM Lite
Délka mise 5+1 / 2 -10rok
Vlastnosti kosmických lodí
Výrobce Northrop Grumman
Začátek mise
Datum spuštění Zrušeno v roce 2010
Raketa Mezitřída EELV
Orbitální parametry
Referenční systém Heliocentrický
Režim Za zemí
Hlavní dalekohled
Typ Optický Michelsonův interferometr
Průměr 2 × zrcadla 50 cm (20 palců) základní linie 6 m (20 stop)
4 × zrcadla 30 cm (12 palců) základní linie 4,2 m (14 ft)
Vlnové délky 0,4–0,9  μm
 

Space Interferometry Mission , nebo SIM , také známý jako SIM Lite (dříve známý jako SIM PlanetQuest ), byl plánovaný kosmický teleskop navržené amerického Národního úřadu pro letectví a kosmonautiku (NASA), ve spojení s dodavatele Northrop Grumman . Jedním z hlavních cílů mise byl hon na planety velikosti Země obíhající v obyvatelných zónách blízkých hvězd jiných než Slunce . SIM byla několikrát odložena a nakonec zrušena v roce 2010. Kromě detekce extrasolárních planet by SIM pomohla astronomům sestavit mapu galaxie Mléčné dráhy . Mezi další důležité úkoly by patřilo shromažďování údajů, které by pomohly určit hvězdné hmotnosti pro konkrétní typy hvězd , pomoc při určování prostorového rozložení temné hmoty v Mléčné dráze a v místní skupině galaxií a využití gravitačního mikročočkového efektu k měření hmota hvězd. Kosmická loď by k dosažení těchto a dalších vědeckých cílů použila optickou interferometrii .

Počáteční smlouvy pro SIM Lite byly uděleny v roce 1998 v celkové hodnotě 200 milionů USD. Práce na projektu SIM vyžadovaly, aby vědci a inženýři prošli osmi konkrétními milníky nové nové technologie a do listopadu 2006 bylo všech osm dokončeno. SIM Lite byla původně navržena pro uvedení na trh v roce 2005 na palubě Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV). V důsledku pokračujících rozpočtových škrtů bylo datum spuštění posunuto nejméně pětkrát. NASA stanovila předběžné datum spuštění na rok 2015. V únoru 2007 se mnoho inženýrů pracujících na programu SIM přesunulo do jiných oblastí a projektů a NASA projekt nařídila alokovat své zdroje směrem ke snížení technického rizika. Předběžný rozpočet NASA na rok 2008 však zahrnoval nula dolarů za SIM.

V roce 2007 Kongres obnovil financování pro fiskální rok 2008 jako součást souhrnného zákona o položkách, který prezident později podepsal. Kongres zároveň nařídil NASA posunout misi dopředu do fáze vývoje. V roce 2009 projekt pokračoval v práci na snižování rizik a čekal na zjištění a doporučení Astronomického a astrofyzikálního dekadického průzkumu , Astro2010, provedeného Národní akademií věd , který by určoval budoucnost projektu.

V roce 2010 byla vydána zpráva Astro2010 Decadal Report, která nedoporučila NASA pokračovat ve vývoji astrometrické observatoře SIM Lite. To přimělo ředitele NASA pro astronomii a fyziku Jona Morse vydat dne 24. září 2010 dopis vedoucímu projektu SIM Lite, v němž ho informoval, že NASA ukončuje své sponzorství mise SIM Lite a směřuje projekt k okamžitému ukončení činností fáze B nebo jakmile to bude praktické. V souladu s tím byly všechny činnosti SIM Lite ukončeny do konce kalendářního roku 2010.

Mise

Umělecký dojem z roku 2006 z designu SIM Lite předchůdce SIM PlanetQuest

SIM Lite by fungovala na heliocentrické oběžné dráze po Zemi, která by se od Země vzdalovala rychlostí 0,1 AU za rok a nakonec by dosáhla vzdálenosti 82 milionů km od Země. To by trvalo přibližně 5+1 / 2  roky. Slunce by na kosmickou loď nepřetržitě svítilo, což by mu umožnilo vyhnout se zákrytům cílových hvězd a zatmění Slunce, ke kterému by došlo na oběžné dráze Země .

Kdyby to bylo spuštěno, SIM by prováděla vědecký výzkum po dobu pěti let.

Lov planety

Tento graf zobrazuje potenciální počet obyvatelných planet a dalších planet, které SIM Lite mohla detekovat. Počet masových planet o jedné Zemi předpokládá, že hledání je přiřazeno 40% času mise.
Tento graf zobrazuje potenciální počet obyvatelných planet a dalších planet, u nichž se očekávalo, že SIM Lite detekuje. Počet masových planet o jedné Zemi předpokládá, že hledání je přiřazeno 40% času mise.

SIM Lite by byl nejsilnějším extrasolárním vesmírným dalekohledem na lov planet, jaký byl kdy postaven. Díky technice interferometrie by kosmická loď dokázala detekovat planety velikosti Země. SIM Lite měla provést hledání blízkých planet podobných Zemi hledáním „ kolísání “ ve zjevném pohybu mateřské hvězdy, když planeta obíhá. Sonda by tento úkol splnila s přesností na jednu miliontinu obloukové sekundy , neboli tloušťkou niklu pozorovaného ve vzdálenosti od Země k Měsíci . Program lovu planet, nazvaný Hluboké hledání, byl určen k hledání přibližně 60 blízkých hvězd na pozemských planetách (jako je Země a Venuše ) v obyvatelné zóně (kde kapalná voda může existovat po celou revoluci (jeden „rok“) planety kolem jeho hvězda). Hluboké hledání mělo být nejnáročnější z hlediska astrometrické přesnosti, odtud název Deep Search. Tento program by k měření využil plnou kapacitu kosmické lodi SIM Lite.

Flexibilní strategie hledání ladí hmotnostní citlivost SIM Lite u každé hvězdy na požadovanou úroveň při hledání obyvatelné planety. Hodnotu η Země (Eta_Earth), zlomku hvězd nesoucích planety analogické Zemi, odhadne Keplerova mise nějaký čas před spuštěním SIM Lite. Jednou ze strategií hledání obyvatelné planety je „hlubší“ hledání (tj. Snížení citlivosti hmoty v obyvatelné zóně) menšího počtu cílů, pokud jsou analogové Země běžní. „Mělčí“ hledání většího počtu cílů by bylo možné provést, pokud by byly pozemské analogy vzácnější. Za předpokladu, že 40% času na misi je přiděleno na hledání planety, mohla SIM Lite například prozkoumat:

  • 65 hvězd pro planety až na jednu hmotnost Země, na zmenšených oběžných drahách 1 AU, NEBO
  • 149 hvězd pro planety do dvou hmotností Země, na zmenšených oběžných drahách 1 AU, NEBO
  • 239 hvězd pro planety do tří hmotností Země, na zmenšených oběžných drahách 1 AU.

Kromě hledání planet velikosti Země měla SIM Lite provádět to, co bylo nazváno „Široký průzkum“. Široký průzkum by se zaměřil na přibližně 1 500 hvězd, což by pomohlo určit hojnost hmoty Neptun a větších planet kolem všech typů hvězd v zemském sektoru Mléčné dráhy .

SIM Lite by dokázala detekovat planety velikosti Země, například v podání tohoto umělce.

Třetí částí mise na hledání planet bylo hledání planet Jupiter -hmotných kolem mladých hvězd. Průzkum by pomohl vědcům pochopit více o formování sluneční soustavy, včetně výskytu horkých Jupiterů . Tato část lovu planet byla navržena ke studiu systémů s jednou nebo více hmotnými planetami Jupiter, než systém dosáhne dlouhodobé rovnováhy. Techniky lovu planet pomocí radiální rychlosti hvězdy nemohou měřit pravidelné, drobné pohyby kmitů sem a tam vyvolané planetami proti silné atmosférické aktivitě mladé hvězdy. Díky technikám, které vyvinul Albert A. Michelson , by SIM byla schopna provést své tři hlavní mise při hledání planet.

Složka pro hledání planet mise byla zřízena tak, aby sloužila jako důležitý doplněk budoucích misí určených k zobrazení a měření pozemských a jiných exoplanet. SIM Lite měla plnit důležitý úkol, kterého tyto mise nebudou schopny: určování hmot planet. Další úkol, který měl SIM provádět pro budoucí mise, bude zahrnovat poskytování orbitálních charakteristik planet. Díky těmto znalostem mohou ostatní mise odhadnout optimální časy a předpokládané úhly oddělení hvězd a planet, aby mohly pozorovat pozemské (a další) planety, které SIM detekovala.

Hvězdná hmota

Bílí trpaslíci, zobrazeni Hubbleovým vesmírným teleskopem NASA

Dalším klíčovým aspektem mise SIM Lite bylo stanovení horních a dolních hranic hmot hvězd. Vědci dnes chápou, že existují omezení, jak malá nebo velká hvězda může být. Objektům, které jsou příliš malé, chybí vnitřní tlak k zahájení termojaderné fúze , což způsobuje, že hvězda září. Tyto objekty jsou známé jako hnědí trpaslíci a představují spodní konec hvězdné masové stupnice. Příliš velké hvězdy se stanou nestabilní a explodují v supernově .

Součástí mise SIM bylo poskytnout přesné měření pro dva extrémy ve hvězdné hmotě a evoluci. Dalekohled nebude schopen změřit hmotnost každé hvězdy v Galaxii, protože existuje více než 200 miliard, ale místo toho bude vyžadovat „sčítání lidu“. Díky této technice bude SIM schopna vydávat přesné hmoty pro reprezentativní příklady téměř pro každý typ hvězdy, včetně hnědých trpaslíků, horkých bílých trpaslíků , rudých obřích hvězd a nepolapitelných černých děr . Současné vesmírné teleskopy, včetně Hubbleova vesmírného teleskopu NASA , dokážou přesně měřit hmotnost u některých typů hvězd, ale ne u všech. Odhady uvádějí rozsah hvězdné hmotnosti někde mezi 8% hmotnosti Slunce a více než 60násobkem hmotnosti Slunce. Celá studie se měla zaměřit na binární hvězdné systémy, hvězdy spojené vzájemnou gravitační přitažlivostí.

Galaktické mapování

Jak si vědci myslí, že se formuje Mléčná dráha

Interferometrická měření hvězdných pozic v průběhu mise by umožnila SIM přesně měřit vzdálenosti mezi hvězdami v celé Mléčné dráze . To by astronomům umožnilo vytvořit „plán“ Galaxie, který by zodpověděl mnoho otázek ohledně jejího tvaru a velikosti.

V současné době astronomové vědí málo o tvaru a velikosti naší galaxie ve srovnání s tím, co vědí o jiných galaxiích; je obtížné pozorovat celou Mléčnou dráhu zevnitř. Dobrou analogií je snaha pozorovat pochodující skupinu jako člena kapely. Pozorování jiných galaxií je mnohem snazší, protože lidé jsou mimo tyto galaxie. Steven Majewski a jeho tým plánovali pomocí SIM Lite určit nejen tvar a velikost galaxie, ale také rozložení její hmotnosti a pohyb jejích hvězd.

Měření hvězd Mléčné dráhy pomocí SIM Lite mělo přinést data pro porozumění čtyř témat: základní galaktické parametry, Oortův limit , hmotnostní potenciál disku a hmotnost Galaxie k velkým poloměrům . První, základní galaktické parametry, byly zaměřeny na zodpovězení klíčových otázek o velikosti, tvaru a rychlosti otáčení Mléčné dráhy. Tým doufal, že přesněji určí vzdálenost od Slunce k galaktickému centru . Druhé téma, Oortův limit, by se pokusilo určit hmotnost galaktického disku.

Třetím tématem projektu byl potenciál disku. Toto téma bylo navrženo k měření vzdáleností od hvězd disku a jejich správných pohybů. Výsledky třetího tématu studie měly být kombinovány s výsledky části studie o základních galaktických parametrech za účelem určení polohy a rychlosti sluneční soustavy v galaxii. Poslední téma se zabývalo distribucí temné hmoty v Mléčné dráze. Data SIM měla být použita k vytvoření trojrozměrného modelu rozložení hmotnosti v Galaxii do poloměru 270 kiloparseků (kps). Astronomové pak měli použít dva různé testy ke stanovení galaktického potenciálu při velkých poloměrech.

Temná hmota

Šedá část tohoto koláčového grafu ukazuje odhadované rozložení temné hmoty ve vesmíru.

Temná hmota je hmota ve vesmíru, kterou nelze vidět. Kvůli gravitačnímu účinku, který působí na hvězdy a galaxie, vědci vědí, že přibližně 80% hmoty ve vesmíru je temná hmota. Prostorové rozložení temné hmoty ve vesmíru je do značné míry neznámé; SIM Lite by pomohla vědcům odpovědět na tuto otázku.

Nejsilnější důkaz temné hmoty pochází z galaktického pohybu. Galaxie se otáčejí mnohem rychleji, než naznačuje množství viditelné hmoty ; gravitace z běžné hmoty nestačí na to, aby udržela galaxii pohromadě. Vědci se domnívají, že galaxii drží pohromadě obrovské množství temné hmoty. Podobně se zdá, že kupy galaxií nemají dostatek viditelné hmoty, aby gravitačně vyvažovaly vysokorychlostní pohyby jejich složených galaxií.

Kromě měření hvězdných pohybů v Mléčné dráze měla SIM Lite měřit vnitřní a průměrný galaktický pohyb některých sousedních galaxií poblíž Mléčné dráhy. Měření dalekohledu měla být použita ve spojení s dalšími, v současné době dostupnými daty, aby astronomům poskytla první měření celkové hmotnosti jednotlivých galaxií. Tato čísla by vědcům umožnila odhadnout prostorové rozložení temné hmoty v místní skupině galaxií a potažmo v celém vesmíru.

Rozvoj

Začátky

Mise vesmírné interferometrie začala jako čtyřměsíční předběžná architektonická studie v březnu 1997. NASA vybrala pro provedení studie společnost TRW Space & Electronics Group, Eastman Kodak a Hughes Danbury Optical Systems. V roce 1998 byla společnost TRW Inc. vybrána jako dodavatel projektu SIM Lite; Northrup Grumman získal část společnosti TRW v roce 2002 a převzal smlouvu. Také byl vybrán Lockheed Martin Missiles and Space nacházející se v Sunnyvale v Kalifornii . Tyto dvě smlouvy, které zahrnovaly fázi přípravy a realizace mise, byly vyhlášeny v září 1998 a jejich celková hodnota přesáhla 200 milionů USD. Fáze formulace mise zahrnovala počáteční návrh mise a plánování implementace mise v plném rozsahu. V době oznámení NASA byl start naplánován na rok 2005 a mise byla součástí programu Origins , série misí navržených tak, aby odpovídaly na otázky, jako je původ života Země.

V srpnu 2000 NASA požádala projektové manažery, aby zvážili pohlížení na raketoplán místo dříve navrhovaného EELV jako na nosnou raketu. Na konci listopadu 2000 NASA oznámila, že byl vybrán vědecký tým projektu. Tato skupina zahrnovala významná jména ze světa výzkumu extrasolárních planet, včetně Geoffrey Marcy . Celá skupina se skládala z 10 hlavních vyšetřovatelů a pěti specialistů na mise. V době tohoto oznámení NASA bylo naplánováno spuštění na rok 2009 a mise byla stále součástí programu Origins.

Nové technologie

Nová technologie SIM měla vést k vývoji dalekohledů dostatečně výkonných k pořizování snímků extrasolárních planet podobných Zemi, které obíhají kolem vzdálených hvězd, a určit, zda jsou tyto planety schopné udržet život . NASA již začala vyvíjet budoucí mise, které budou stavět na technologickém odkazu SIM. Fáze technologického vývoje mise byla dokončena v listopadu 2006 oznámením, že bylo dosaženo osmi milníků technologických misí stanovených NASA. Mezníky byly nezbytnými kroky v technologickém vývoji, než se mohly začít navrhovat přístroje pro řízení letu. Dokončení každého milníku znamenalo, že musely být vyvinuty nové systémy pro řízení nanometrů a také znalostní technologii pikometrů ; tyto systémy umožňují dalekohledu provádět přesná měření s extrémní přesností.

Inženýři z JPL zkoumají součásti na optické lavici, která simuluje přesný výkon budoucí mise NASA SIM Lite.

Jednou z nových technologií vyvinutých pro misi byli high-tech „vládci“, schopní provádět měření v krocích zlomek šířky atomu vodíku. Vládci byli navíc vyvinuti tak, aby fungovali jako síť . Tým mise také vytvořil „ tlumiče nárazů “, aby zmírnil účinky malých vibrací v kosmické lodi, které by bránily přesnému měření. Další z milníků zahrnoval kombinaci nových „vládců“ a „tlumičů“, aby se prokázalo, že plavidlo Space Interferometry Mission dokáže detekovat drobné kolísání hvězd způsobené planetami velikosti Země. Pátý z technologických milníků vyžadoval předvedení testovacího pole Microarcsecond Metrology při výkonu 3 200 pikometrů v jeho širokoúhlém zorném poli. Širokouhlá měření měla být použita ke stanovení pevných poloh hvězd při každém jejich měření. Tato úroveň výkonu prokázala schopnost SIM Lite vypočítat astrometrickou mřížku. Dalším klíčovým vývojem, známým jako mřížková astrometrie s úzkým úhlem ( GNAA ), byla schopnost aplikovat schopnosti měření vypracované v milníku širokého úhlu a posunout jej o krok dále, do měření v úzkém úhlu. S cílem poskytnout počátečním fázím SIM přesnost 1 mikro-obloukové sekundy umožňuje tato technika měřit polohy hvězd bez předchozího nastavení mřížky referenčních hvězd; místo toho nastaví referenční rámec pomocí několika referenčních hvězd a cílové hvězdy pozorované z různých míst a polohy hvězd se vypočítají pomocí měření zpoždění ze samostatných pozorování. Pole úzkého úhlu měla SIM použít k detekci pozemských planet ; tým použil stejná kritéria na měření v úzkém i širokém úhlu. Posledním požadavkem před zahájením prací na řízení letu bylo zajistit, aby všechny systémy vyvinuté pro misi fungovaly soudržně; tento konečný technologický cíl NASA byl dokončen jako poslední, protože závisel na ostatních.

Stav po roce 2006

V období od konce dubna do června 2006 projekt dokončil tři technické milníky a od 2. do 8. listopadu 2006 SIM dokončila „Interní revizi návrhu kosmické lodi“. V červnu 2008 bylo úspěšně dokončeno všech osm technických milníků.

Projekt byl ve fázi B od června 2003. „Fáze B“ laboratoře Jet Propulsion Laboratory se nazývá fáze „předběžného návrhu“. Fáze B dále rozvíjí koncepci mise vyvinutou ve fázi A za účelem přípravy projektu na vstup do implementační fáze projektu. Jsou definovány požadavky, stanoveny plány a připraveny specifikace pro zahájení návrhu a vývoje systému. “V rámci fáze B měl projekt SIM Lite projít řadou recenzí NASA, včetně revize systémových požadavků, návrhu systému Posouzení a kontrola bez obhájce. Během této fáze by byly experimenty navrženy, recenzovány a nakonec vybrány Úřadem vesmírné vědy NASA. Výběr experimentů je založen na vědecké hodnotě, nákladech, řízení, inženýrství a bezpečnosti.

Plánované spuštění

Atlas V 551 , jako je tento, se zahájil New Horizons sondy, byl jedním z možných nosných raket pro SIM.

Datum spuštění mise SIM Lite bylo odsunuto nejméně pětkrát. Na začátku programu, v roce 1998, bylo spuštění naplánováno na rok 2005. Do roku 2000 bylo datum spuštění odloženo až na rok 2009, datum, které trvalo do roku 2003; ačkoli někteří projektoví vědci citovali rok 2008 na konci roku 2000. V letech 2004 až 2006, dodavatel Northrop Grumman, společnost navrhující a vyvíjející SIM, uvedla na svém webu datum zahájení roku 2011. S vydáním rozpočtu NASA na FY 2007 se předpovědi opět změnily, tentokrát na datum ne dříve než v roce 2015 nebo 2016. Zpoždění data spuštění souviselo především se snížením rozpočtu provedeného v programu SIM Lite. Změna v roce 2007 představovala rozdíl asi tři roky od data zahájení roku 2006, které bylo v rozpočtu NASA na rok 2006 uvedeno jako dva roky za předpovědí rozpočtu na rok 2005. Jiné skupiny předpovídaly data odpovídající oficiálně předpokládaným datům spuštění; NASA Exoplanet Science Institute (dříve Michelson Science Center) při California Institute of Technology také stanovilo datum na rok 2015. V červnu 2008 NASA posunula datum startu „na neurčito“.

Operační plán NASA z května 2005 uvedl misi do fáze přeplánování na jaře 2006. Start byl naplánován na Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV), pravděpodobně Atlas V 521 nebo ekvivalent.

Rozpočet

SIM Lite měla být považována za vlajkovou misi programu NASA Exoplanet Exploration Program (dříve známý jako Navigator Program). Podle prezidentského rozpočtu NASA pro rok 2007 je program „souvislou sérií stále náročnějších projektů, z nichž každý je komplementární k ostatním a každá mise staví na výsledcích a schopnostech těch, které jí předcházely, když NASA hledá obyvatelné planety mimo Sluneční Soustava." Program kromě mise pro vesmírnou interferometrii zahrnuje interferometr Keck a interferometr pro velký binokulární dalekohled . Když byl původně schválen v roce 1996, mise dostala strop 700 milionů dolarů (v roce 1996 dolarů), který zahrnoval náklady na start a pět let provozu. První smlouvy na předběžnou studii architektury měly hodnotu 200 000 dolarů.

Dalekohledy na observatoři Keck se používají jako interferometr Keck , další z programů Exoplanet Exploration NASA, které v roce 2007 utrpí škrty v rozpočtu.

Rozpočet NASA načrtl plány na tři projekty na fiskální rok (FY) 2007. Ze tří misí se SIM Lite dále zpozdilo a Keck Interferometer zaznamenal snížení rozpočtu. V rozpočtu NASA na rok 2007 bylo stanoveno: „Činnost Fáze B SIM bude pokračovat, dokud budou vytvořeny nové plány nákladů a harmonogramu, které budou v souladu s nedávnými rozhodnutími o financování“. Rozhodnutí o financování zahrnovala škrty ve výši 118,5 milionu USD oproti rozpočtu NASA na rok 2006 na program Exoplanet Exploration Program. Rozpočet také stanovil prognózy programu do roku 2010. Každý rok bude mít postupné škrty ve srovnání s čísly žádostí z roku 2006. Počínaje FY 2008 obdrží program Exoplanet Exploration Program přibližně o 223,9 milionů USD méně ve srovnání s rokem 2006. V následujících letech dojde ke snížení o 155,2 milionu USD v roce 2009 a 172,5 milionu USD v roce 2010 ve srovnání s požadavkem z roku 2006.

Když SIM Lite v roce 2003 Fringes: Space Interferometry Mission Newsletter zadal to, co JPL označuje jako „Fáze B“ , označil to za nejdůležitější milník na cestě ke spuštění v roce 2009. Zpoždění mají rozpočtový charakter. V roce 2006 obdržela mise 117 milionů USD, což je nárůst o 8,1 milionu USD oproti předchozímu roku, ale škrty v roce 2007 činily o 47,9 milionu USD méně u programu SIM. V roce 2008 by 128,7 milionu USD z 223,9 milionu USD, které byly podle odhadů sníženy z rozpočtu programu Exoplanet, pocházelo z mise SIM Lite. Po dalším snížení o 51,9 milionu USD v FY 2009 byl program snížen na 6 milionů USD v FY 2010 doplněn podstatným přenosem z předchozího roku a čekal na výsledky Dekadálního průzkumu astronomie a astrofyziky, Astro2010.

V únoru 2007 již bylo v rámci projektu pociťováno mnoho rozpočtových škrtů uvedených v rozpočtu na rok 2007. Inženýři, kteří pracovali na SIM, byli nuceni najít jiné oblasti, ve kterých by mohli pracovat. Úvodník z února 2007 ve zpravodaji Mise vesmírné interferometrie popsal situaci jako „zcela kvůli tlakům na rozpočet a prioritám v rámci ředitelství vědecké mise v NASA (s) vědeckou motivací pro misi ... tak silnou jako vždy. “ NASA podle rozpočtových škrtů nařídila projektu SIM, aby znovu zaměřil své úsilí na snížení technického rizika . V únoru 2007 byly připravovány plány na nové zaměření.

Nástroje

Optická interferometrie

Jak astrometrický interferometr funguje

Interferometrie je technika propagovaná Albertem A. Michelsonem v 19. století. Optická interferometrie, která dozrála v posledních dvou desetiletích, kombinuje světlo více dalekohledů, takže lze provádět přesná měření, podobná tomu, co by bylo možné dosáhnout jediným, mnohem větším dalekohledem. Je to interakce světelných vln , nazývaná interference , která to umožňuje. Interferenci lze použít ke zrušení oslnění jasných hvězd nebo k přesnému měření vzdáleností a úhlů. Konstrukce slova to částečně ilustruje: interferovat + míra = interfer-o-metry. V rádiových vlnových délkách z elektromagnetického spektra , interferometrie byl použit pro více než 50 let pro měření struktury vzdálených galaxií.

Dalekohled SIM Lite funguje prostřednictvím optické interferometrie . SIM měla být složena z jednoho vědeckého interferometru (50 cm kolektory, 6 m separace [základní čára]), naváděcího interferometru (30 cm kolektory, 4,2 m základní linie) a naváděcího dalekohledu (30 cm clona). Promyšlený naváděcí teleskop stabilizuje nástroj ukazující ve třetí dimenzi. Provozní limitující velikost kosmické lodi by se snížila na 20 při 20 miliontinách obloukové sekundy (μas) a její astrometrická přesnost při hledání planet je 1,12 μas pro jednotlivá měření. Přesnost jeho globální astrometrické mřížky pro všechny oblohy by byla 4 μas.

SIM design od roku 2000 sestával ze dvou světelných kolektorů (přísně řečeno, jsou to teleskopy Mersenne) namontovaných na opačných koncích šestimetrové konstrukce. Hvězdárna by byla schopná změřit malé kolísání hvězd a detekovat planety, které je způsobují až na jednu hmotnost Země ve vzdálenosti až 33 světelných let (10 parseků) od Slunce.

Viz také

Poznámky

Reference

externí odkazy