Nasa планирует использовать Lisa Pathfinder в качестве детектора космической пыли

0
9

Миссия Европейского космического агентства Lisa Pathfinder, созданная совместно с космическим агентством Nasa успешно продемонстрировала технологию, необходимую для создания космической обсерватории для обнаружения ряби пространства-времени или гравитационных волн. Теперь команда ученых Nasa надеется воспользоваться рекордной чувствительностью корабля, чтобы составить карту распределения крошечных частиц пыли, выброшенных астроидами или кометами далеко от Земли.

Nasa планирует использовать Lisa Pathfinder в качестве детектора космической пыли

Большинство этих частиц имеют массу измеряемой в микрограммах, что сравнимо с размером песчинок на Земле. Однако скорость их движения может достигать 36 000 км/ч. Новые измерения могут помочь уточнить математические модели космической пыли, используемые исследователями в различных работах, от понимания физики планетного образования до оценки рисков воздействия на текущие и будущие космические аппараты.

«Мы показали, что у нас есть новая технология и что она работает», сообщила Ира Торп (Ira Thorpe), которая возглавляет команду в Центре космических полетов им. Годдарта. «Следующим шагом является тщательное применение этой методики для сбора необходимых данных и интерпретации результатов»

Основная задачи миссии Lisa Pathfinder состояла в том, чтобы проверить насколько хорошо космический корабль может летать с парой плавающих внутри него платиновых кубов размером 46 мм. Кубики представляют собой тестовые массы, предназначенные для свободного падения и реагирующие только на силу тяжести.

Сам космический аппарат служит в качестве экрана для защиты тестовых масс от внешних сил. Когда внешний корпус космического аппарата испытывает давление от солнечных лучей или микроскопических пылевых ударов, он автоматически компенсирует это давление при помощи рулевых микродвигателей установленных на борту. Это предотвращает нарушение спокойствия тестовых масс.

За первые два месяца эксплуатации в начале 2016 году, Lisa Pathfinder продемонстрировал точность работы в пять раз лучше, чем были предъявлены требования. Это делает его самым чувствительным инструментов для измерения ускорения находящегося в космосе. Данные результаты позволяют ученым говорить. что они готовы к созданию полномасштабной космической обсерватории гравитационных волн состоящей из нескольких космических аппаратов.

Большая часть того, что мы знаем о межпланетной пыли ограничена окрестностями Земли, во многом благодаря космическому аппарату Nasa Long Duration Exposure Facility (LDEF). Он был выведен на орбиту Земли благодаря космическому шаттлу Challenger в апреле 1984 года и возвращен обратно на в январе 1990 челноком Columbia. За время своей работы LDEF провел десятки экспериментов, многие из которых были предназначены для лучшего понимания среды метеоритов и орбитального мусора.

Различные составы, орбиты и истории различных астероидов и комет порождают пыль с различным диапазоном масс и скоростей. Ученые подозревают, что самые маленькие и медленные частицы ускоряются рядом с Землей, поэтому результаты LDEF не являются репрезентативными для всей Солнечной системы.

Маленькие и медленные частицы вблизи нашей планеты наиболее чувствительны к гравитационному притяжению Земли. Это означает что скорость потока микрометеороидов рядом с Землей должна быть намного выше, чем рядом с Lisa Pathfinder расположенной на расстоянии 1,5 млн км от Солнца.

Когда космический аппарат реагирует на удар от микрометеороидов, он включает свои подруливающие устройства, чтобы противодействовать удару и повороту корабля. Вместе эти данные позволяют исследователям определить местоположение удара на космическом корабле и восстановить первоначальную скорость микрометеороида. Это позволит команде ученых идентифицировать отдельные потоки пыли и возможно связать их с известными астероидами и кометами.

Его удаленное расположение, невероятно высокая чувствительность к ударам частиц малой массы, а также способность измерять размер и направление этих частиц делают Lisa Pathfinder уникальным инструментом для изучения популяции микрометеоритов во внутренней солнечной системе.