Μηχανή ανακάλυψης της ESA; Η Gaia έχει σχεδιαστεί για να φωτογραφίζει χίλια εκατομμύρια αστέρια και εκατοντάδες χιλιάδες άλλα ουράνια αντικείμενα, οπότε η κάμερά της θα πρέπει να είναι κάτι πραγματικά ξεχωριστό.
Πράγματι, όταν η Gaia απογειωθεί από το διαστημικό αεροδρόμιο της ESA στο Κουρού της Γαλλικής Γουιάνας, κάποια στιγμή μετά το 2010, θα μεταφέρει τη μεγαλύτερη ψηφιακή κάμερα στο Ηλιακό Σύστημα. Ουσιαστικά, η Gaia θα ερευνήσει οτιδήποτε στο Σύμπαν στο οποίο μπορεί να βάλει τα ηλεκτρονικά του μάτια. Καθώς περιστρέφεται απαλά στην τροχιά του, 1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από τη Γη, θα σαρώνει ολόκληρο τον ουρανό για αστέρια, πλανήτες, αστεροειδείς, μακρινούς γαλαξίες και οτιδήποτε ενδιάμεσα.
Ο στόχος είναι να ανιχνευθεί κάθε ουράνιο αντικείμενο έως και ένα εκατομμύριο φορές πιο αμυδρά από ό, τι μπορεί να δει το ανθρώπινο μάτι. Για να γίνει αυτό, χρειάζεται μια μεγάλη κάμερα. Στην πραγματικότητα, θα υπάρχουν 170 ξεχωριστές κάμερες στη Γαία, με πλακάκια μαζί σε ένα μωσαϊκό για την καταγραφή κάθε αντικειμένου που περνά μέσα από το οπτικό πεδίο.
Οι επιστήμονες αποκαλούν κάθε μεμονωμένη φωτογραφική μηχανή μια συσκευή που συνδέεται με φόρτιση (CCD). Ένα επιπλέον μέσο θα αυξήσει τον συνολικό αριθμό των CCD σε πάνω από 200.
Κάθε CCD είναι από μόνο του ένα σημαντικό κομμάτι υψηλής τεχνολογίας κιτ που μετατρέπει το φως σε ηλεκτρικό φορτίο και το αποθηκεύει σε μικροσκοπικές παγίδες γνωστές ως "pixels"; έως ότου ο υπολογιστής διαβάσει αυτές τις πληροφορίες. Με περίπου εννέα εκατομμύρια pixel, τα CCD της Gaia είναι το καθένα μεταξύ 5 και 10 φορές μεγαλύτερα από αυτά που χρησιμοποιούνται σε ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές που πωλούνται επί του παρόντος στα καταστήματά μας.
Το μέγεθος κάθε CCD παρουσιάζει μερικές μοναδικές προκλήσεις κατασκευής. Ακόμη και στο καθαρότερο πυρίτιο, μπορεί να εμφανιστούν ελαττώματα. Συνήθως, με τα CCD που χρησιμοποιούνται στις ψηφιακές μας κάμερες στη Γη, ίσως 20 ή περισσότερα κατασκευάζονται από την ίδια γκοφρέτα πυριτίου και ένα ή δύο απορρίμματα είναι ανεκτά.
Ωστόσο, τα Gaia CCD είναι τόσο μεγάλα που μόνο δύο χωράνε σε κάθε γκοφρέτα πυριτίου. Έτσι, η πιθανότητα εμφάνισης ενός ελαττώματος σε ένα Gaia CCD είναι σημαντική.
Για να βελτιώσει τη διαδικασία κατασκευής, η ESA εκτελεί μια πρωτότυπη γραμμή παραγωγής με την εταιρεία e2v, η οποία ειδικεύεται σε πρωτοποριακά ποιοτικά CCD. Είναι η ίδια εταιρεία που παρείχε τα περισσότερα από τα επιστημονικά CCDs για το παρατηρητήριο XMM-Newton που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από την ESA.
Για το XMM-Newton, το e2v παρείχε 23 CCD ποιότητας πτήσης. Αυτό ήταν ένα σημαντικό επίτευγμα, αλλά για τη Gaia, στοχεύουμε να πετάξουμε πάνω από 200 συνολικά; λέει ο Alexander Short, ένας από τους εμπειρογνώμονες CCD της Gaia στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικής Τεχνολογίας και Έρευνας (ESTEC), στην Ολλανδία.
Μόλις η Γαία βρίσκεται στο διάστημα, ηλιακή δραστηριότητα, όπως ηλιακές εκλάμψεις και «εκτοξεύσεις μάζας» μπορεί να προκαλέσει ζημιά στα CCD και να θολώσει τις εικόνες.
Για να ελαχιστοποιήσετε τις επιπτώσεις αυτής της βλάβης από την ακτινοβολία; κατά τη διάρκεια της αποστολής, ο Short και οι συνάδελφοί του εργάζονται για την προστασία και πολλές άλλες λύσεις για να διασφαλίσουν ότι η Gaia μπορεί να γίνει η πιο επιτυχημένη μηχανή ανακάλυψης στην ιστορία της αστρονομίας.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
