💒 🗽 🏽 تذكر ليزا 💩 🤽 👨🏾‍🌾

الآن بما أن العالم كله يتحدث عن الكشف عن موجات الجاذبية ، لا أريد أن أكتب عن أي شيء آخر غير علم الفلك. علاوة على ذلك ، كان مشروع مختبر الفضاء لرصد موجات الجاذبية قيد التطوير لسنوات عديدة ، والقمر الصناعي - وهو متظاهر تكنولوجي موجود بالفعل في الفضاء وسيبدأ قريبًا في المراقبة. ذهب إطلاقه دون ضجة كبيرة ، ولكن الآن ، يبدو لي ، حان الوقت للتفكير في مسبار LISA Pathfinder.

الإطلاق والرحلة وآخر الأخبار

اعتبارًا من 12 نوفمبر ، تم تجميع المسبار في مجمع التركيب والاختبار في مركز كورو الفضائي في غيانا الفرنسية وتم إطلاقه في 3 ديسمبر:

لا توجد تلسكوبات بصرية على المسبار ، هذه صورة خدمة بحتة من مستشعر نجمي تم الحصول عليه كجزء من فحص النظام.

بعد إطلاقه في مدار مرجعي ، رفعت المرحلة العليا لمدة أسبوعين طرف المسبار ، وبعد النبضة السادسة ، ذهبت LISA في رحلة مدتها ستة أسابيع إلى Lagrange point L ₁ أنظمة الشمس والأرض:

في الطريق ، تم إسقاط كتلة التسارع ، وقام المسبار بتصحيح المدار من أجل دخول المسار حول النقطة L ₁ :

دخلت LISA Pathfinder المدار المستهدف في 22 يناير. آخر الأخبار هو أنه في 3 فبراير ، تم إزالة المشابك الأولى ، ممسكة بمكعبين من سبائك الذهب والبلاتين ، والتي ستحدد حركتها تأثير الجاذبية. في منتصف فبراير ، سيتم إزالة المشابك الثانية ، وكما هو متوقع ، سيبدأ المسبار الملاحظات في 23 فبراير. حسنًا ، لفهم كيف ستقيس هذه المكعبات الجاذبية ، سنخبرك بالمزيد حول تصميم الجهاز.

البناء

من الناحية الهيكلية ، فإن مسبار LISA Pathfinder (هوائي الفضاء التداخل بالليزر) هو سداسي مصنوع من الألواح المركبة بكتلة إجمالية تبلغ 1900 كجم:

من الأعلى إلى الأسفل: الألواح الشمسية ، العنصر المركزي لأداة LTP في شكل مفكك ، السكن ، المرحلة العليا

الأداة العلمية الرئيسية هي التثبيت بعنوان Lisa Test Package Core Assembly: يوجد

على الجانبين مكعبان 46 مم من سبائك الذهب والبلاتين في حاويات فراغ مفردة. المكعبات مصقولة وتعمل كمرايا لقياس المسافة بينهما.

أحد المكعبات. الاستراحات نصف الدائرية هي أماكن تثبيت نظام التثبيت الأول (تمت إزالته في 3 فبراير) ، والاكتئاب الهرمي في المركز هو مكان تثبيت نظام التثبيت الثاني ، وفي الوقت نفسه ، يعد نقطة لقياس المسافة

في المركز يوجد مقياس تداخل بالليزر مع 22 مرايا وفواصل شعاع ، والتي يمكن قياس حركة المكعبات بواسطة 0.01 نانومتر.

الوزن الكلي للجمعية الأساسية LTP حوالي 120 كجم.

كانت المشكلة التقنية المعقدة المنفصلة التي كان على المطورين حلها هي إنشاء نظام يمكنه تحمل الاهتزاز والاهتزاز عند وضعه في المدار دون فقدان دقة القياسات. لذلك ، تتم عملية إطلاق المكعبات على ثلاث مراحل. أولاً ، تتم إزالة مزاليج المرحلة الأولى (آلية التلاشي). بعد ذلك ، ستتم إزالة مزاليج المرحلة الثانية الأكثر دقة (GPRM) بدقة 200 ميكرومتر على طول جميع المحاور ، مع إخبار المكعبات بسرعة لا تزيد عن 5 ميكرومتر في الثانية. بهذه السرعة ، ستكون المكعبات قادرة على الاقتراب من الجدران في أقل من نصف ساعة. إذا لزم الأمر ، ستتمكن أقفال GPRM من قفل المكعبات مرة أخرى. بالتزامن مع إطلاق المشابك المرحلة الثانية ، سيتم تشغيل حقل إلكتروستاتيكي ، مما يعلق المكعبات ، مما يمنعها من لمس الجدران. وأخيرًا ، سيتم إزالة المجال الكهروستاتيكي تدريجيًا ،بحيث تكون المكعبات معلقة في السقوط الحر الأكثر مثالية.

ومع ذلك ، فإن تعليق المكعبات هو نصف المهمة فقط. الحقيقة هي أن القوى العشوائية ستعمل على القمر الصناعي. وحتى اندفاع الريح الشمسية من وميض على الشمس يكفي لبدء المسبار في التحرك بالنسبة للمكعبات. من الضروري ، أولاً ، إصلاح هذا الإزاحة ، وثانياً ، التعويض عنه بمحركات نفاثة دقيقة. لهذا ، تمتلك Lisa Pathfinder ما يصل إلى نظامين: LTP FEEP و DRS.

FEEP (الدفع الكهربائي بتأثير المجال) هو نظام حركة كهربائي يستخدم تأثير المجال. نظرًا لأن النظام تجريبي ، فإنه يختبر نوعين من المحركات - الفتحة والإبرة:

محركات الإبرة على اليسار ، محركات الفتحات - على اليمين

يستخدم المحرك الشق انبعاثًا ميدانيًا للسيزيوم الذي يتم تسخينه إلى نقطة الانصهار (≈ 29 درجة مئوية). تستخدم محركات الإبرة الإنديوم المنصهر (≈ 156 درجة مئوية). ينتج كلا المحركين جرًا ، يتم قياسه بالميكروجرامات ، ويمكن مقارنة الجر الإجمالي به بوزن البعوض.

DRS (نظام الحد من الاضطراب) - ذهب هذا النظام إلى المسبار من وكالة ناسا. بسبب قيود الميزانية في وكالة ناسا ، ليس لديها مقاييس تسارع فائقة الدقة وستستخدم بيانات LTP. المحركات قابلة للمقارنة في الجر مع FEEP ، ولكن استخدم السوائل الأيونية كسائل عملها.

محركات DRS

وفقًا لخطة الرحلة ، يجب أن يعمل القمر الصناعي لمدة 180 يومًا - 90 يومًا على LTP FEEP ، و 60 يومًا على DRS (على مستشعراته الأقل دقة) و 30 يومًا من التعاون عندما يتحكم LTP في محركات DRS. ومع ذلك ، فإن احتياطيات السائل العامل للمحركات يجب أن تطيل العمر النشط.

كل هذه التقنية المعقدة والأكثر دقة مطلوبة لتسجيل حركة المكعبات بواسطة النانومتر ، مع عزلها قدر الإمكان عن كل التداخل المحتمل. كما سمعت على الأرجح ، يتم تسجيل موجات الجاذبية بدقة عن طريق مثل هذا الإزاحة الصغيرة للجماهير.

eLISA

ليزا باثفايندر هي متظاهرة في مجال التكنولوجيا. يجب أن يتكون الكاشف الكامل المسمى Evolved LISA (eLISA) من ثلاثة أقمار صناعية ، بالإضافة إلى القياس الدقيق للغاية لنزوح كتلة الاختبار ، سيكون عليه أيضًا قياس المسافة بين الأقمار الصناعية بدقة عالية جدًا:

ولكن في الفضاء لن تكون هناك مشكلة لضمان مسافة كبيرة بين الأقمار الصناعية الفردية. بالنسبة لهذا المشروع ، تُقدر المسافة من 1 إلى 5 مليون كيلومتر ، والتي من الواضح أنه لا يمكن تحقيقها على الأرض. عند التحرك في المدار ، سيغير مثلث المجسات مستواه وسيكون قادرًا على إصلاح موجات الجاذبية من اتجاهات مختلفة:

سيكون مثل هذا الكاشف قادرًا على اكتشاف دوران النجوم الثنائية المدمجة ، وسقوط النجوم في الثقوب السوداء ، وتدوير الثقوب السوداء المزدوجة من المجرات المجاورة ، وربما يسمح لك بالنظر في الكون الصغير عندما لا تمر المادة بالضوء بعد (وفقًا للمفاهيم الحديثة ، أصبح الكون شفافًا للفوتونات 380 ألف سنة بعد الانفجار الكبير). حتى أن هناك تكهنات بأنه سيكون قادرًا على تأكيد نظرية الأوتار.

هناك ميزة منفصلة للكاشف eLISA وهي أنه سيعمل بتردد مختلف عن كاشف LIGO الأرضي ، والذي سيكمل ملاحظاته.

مشكلة واحدة - وفقًا للخطط الحالية ، من المخطط نشر سواتل كوكبة eLISA لعام 2034. يمكن للمرء أن يأمل فقط أن النجاح الأخير في الكشف عن موجات الجاذبية سيزيد من التمويل ويبدأ تشغيل الكاشف في وقت سابق.

ملحوظة: إعلان صغير لسكان أوفا - محاضرتي القادمة ستكون في القبة السماوية أوفا يوم 26 فبراير. الموضوع هو النظام الشمسي الخارجي ، من حزام الكويكبات إلى الكوكب التاسع الغامض.

تذكر ليزا

الإطلاق والرحلة وآخر الأخبار

البناء

eLISA

More articles: