仕組み: 星図作成宇宙船

外から見ると、銀河は密集した中心を周回する星の塊のように見える。しかし内部はもっと複雑で、いくつかの星の集団は異なる速度や方向で動いている。これは、数十億年前に衝突した別々の銀河から生まれたためでもある。欧州宇宙機関は、天の川銀河のこれらの異なる構成要素を解明するために、10月にガイアを打ち上げる予定だ。

重さ2トンの探査機は、銀河系にある1000億個以上の恒星のうち10億個の地図を作成し、各恒星の位置の3次元データに加え、速度、方向、色、明るさも収集する。恒星の位置と方向を知ることで、天文学者は恒星がどこから来たのかを突き止めることができる。そして、それは銀河系がどのように形成され、進化したのかを解明する助けとなるかもしれない。

安定性とパワー

ガイアの成功の鍵は安定性だ。位置と温度が安定すれば、正確な銀河地図が描ける。この宇宙船の搭載物は、熱や寒さに比較的鈍感な硬いセラミックであるシリコンカーバイドのみで作られた初の宇宙船だ。高さ33フィートの断熱サンシェードが搭載物を影の中に留め、保温テントが太陽や深宇宙からの迷走放射線を遮断する。電源システムにはリチウムイオン電池が含まれ、地球から打ち上げるロシアのソユーズ・フレガートロケットから宇宙船が切り離された後、この電池が短時間スラスタを稼働させる。打ち上げ後間もなく、ガイアの電池は停止し、システムの140平方フィートのガリウムヒ素太陽電池アレイが引き継いで宇宙船に電力を供給する。

データ収集

ガイアの主なデータ収集機器は、3 x 1.5 フィートの焦点アレイで、合計 1 ギガピクセルの電荷結合センサー 106 個で構成されています。106 台のカメラが結合され、カメラのグループがさまざまな種類の情報をキャプチャしていると考えてください。たとえば、14 台のスペース マッパー カメラは、各星からの情報をタグ付けして、どの望遠鏡がそれを見つけたかを示します。一方、天体測定器の 62 個のセンサーは、銀河の周りを星が移動する様子をマップします。焦点アレイのその他のセクションでは、視線速度と測光情報を取得します。

焦点アレイからのデータは、電子サービス モジュールに収容された 7 台のコンピューターに送られます。コンピューターはデータを処理し、ガイアが地球上のアンテナと通信する 1 日 8 時間、アンテナを介して NASA に送り返します。ガイアはミッション中に 200 テラバイトのデータを生成します。別のコンピューターは電力システムとスラスターを制御します。

スカイカバレッジ

ガイアは6時間ごとに軸[青]の周りを回転します。

回転すると、軸はジャイロスコープのおもちゃのように方向を変えます。63 日ごとに一周します。

自転とループ、そして宇宙船の太陽の周りの軌道の間で、ガイアの望遠鏡は空全体をカバーする経路（黄色）をたどります。

ガイアは5年間の寿命で、10億個の星からそれぞれ平均70回ずつ情報を取得する。それぞれの星が2台の望遠鏡の視野に入ると、鏡が星の画像をガイアの焦点アレイの専用検出器セクションに中継する。望遠鏡は直径9フィートの六角形の光学ベンチに互いに106.5度ずつ取り付けられており、それぞれ6枚の鏡で構成され、そのうち2枚は共有される。

コールドガスマイクロ推進スラスタは、宇宙船を軸上で回転させ、姿勢、つまり宇宙での方向を制御します。化学推進ユニットは、ガイアの太陽の周りの軌道を維持します。

数十億の恒星測定

1)天体測定器は、1 秒あたり最大 8,000 個の星の位置と動きを特定します。ガイアが回転すると、星の画像が検出器上を移動します。検出器内の電気信号が各星の軌道をトレースします。

2) 2 つの光度計が各星からの光を測定します。プリズムは各光度計に入ってくる青と赤の光をフィルタリングします。このスペクトル データには各星の物理的および化学的特性に関する情報が含まれています。

3)視線速度分光計は、赤方偏移または青方偏移を測定することで、各星が地球に向かって移動したり、地球から遠ざかったりする速度を測定します。

統計

直径: 33フィート
重量: 4,475ポンド
寿命: 5年
地球からの距離: 930,000マイル
目的地到着までの時間: 1 か月
発売日: 2013
建設費用: 9億ドル
マップする星の数: 1,000,000,000

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