To „wszystkie układy idą” na jeden z najbardziej ambitnych eksperymentów fizycznych, jakie kiedykolwiek próbowano.
27 sierpnia, po czterech miesiącach na orbicie, satelita NASA Gravity Probe B rozpoczął całoroczne poszukiwania oznak subtelnego wiru czasoprzestrzennego wokół Ziemi, przewidywanego przez teorię względności Einsteina. Wyszukiwanie nie będzie łatwe, ale dla zaangażowanych naukowców jedna z najtrudniejszych części już się zakończyła: miesiące delikatnego uruchamiania i sprawdzania satelity, gdy jeden zły ruch mógł zepsuć eksperyment, zanim jeszcze się zaczął.
„To długa i kręta historia” - mówi Francis Everitt, główny śledczy Gravity Probe B (GP-B) i profesor na Uniwersytecie Stanforda.
Jedną z kluczowych części GP-B jest teleskop na pokładzie, który przymocowuje się do gwiazdy IM Pegasus, która służy jako stały punkt odniesienia na niebie. Everitt i jego koledzy doszli do wniosku, że skierowanie teleskopu na tę gwiazdę będzie szybkie i bezbolesne, zajmie to tylko trzy dni po wystrzeleniu.
Zamiast tego zajęło tygodnie.
Po pierwsze, światło słoneczne odbijające się od unoszących się cząstek pyłu pomieszało czujniki śledzenia gwiazd satelity. Te czujniki używają lokalizacji gwiazdozbiorów do orientowania statku kosmicznego, a małe świecące obiekty wyglądały jak gwiazdy. Pył ostatecznie się oczyścił, ale pojawił się kolejny problem: promieniowanie kosmiczne w postaci szybkich protonów przebiło czujnik światła teleskopu, powodując fałszywe sygnały. Naukowcy z misji musieli dostosować oprogramowanie satelity, aby zignorować te impulsy. I tak to trwało przez tygodnie; naukowcy rozwiązaliby jeden problem, aby spotkać inny.
„Teraz stało się to bardzo rutynowe, a zdobycie gwiazdy zajmuje nam tylko około minuty,” kiedy mówi, że jest już za horyzontem, ”mówi Everitt. (Satelita traci pole widzenia gwiazdy prowadzącej na każdej orbicie, ponieważ leci za Ziemią, więc musi odzyskać gwiazdę, gdy wróci do pola widzenia).
Celem teleskopu i gwiazdy przewodniej jest pomoc naukowcom w śledzeniu czterech wirujących kul lub żyroskopów na pokładzie satelity. Te żyroskopy, które zostaną wymienione w nadchodzącym wydaniu Księgi Rekordów Guinnessa jako najbardziej okrągłe obiekty, jakie kiedykolwiek wyprodukowano, są sercem eksperymentu. Na początku ich osie obrotu są wyrównane z IM Pegasus. Jeśli czasoprzestrzeń wokół Ziemi jest naprawdę zakręcona, jak mówi Einstein, żyroskopy będą się kołysać, powoli dryfując w linii z odległą gwiazdą podczas rocznej misji GP-B.
„Jedną z rzeczy, o którą wszyscy bardzo się martwiliśmy, było zabrudzenie obudów żyroskopów” - mówi Everitt. Żyroskopy pływają w niemal idealnej próżni, a szczelina zaledwie tysiąca cala oddziela kule od ich osłon.
„Żyroskopy zostały wyczyszczone, zanim się podniosły, ale daliśmy temu urządzeniu ogromną wibrację podczas startu. Czy nie spodziewałbyś się, że przez jeden z portów odpływowych dostanie się kawałek ziemi, wylądujesz na jednym z żyroskopów i go zablokujesz? ” on mówi. „To byłby koniec tego żyroskopu”.
Tym razem wszystkie zmartwienia były na nic. „Żyroskopy były czyste jak gwizdek” - mówi. Są zawieszone w swoich obudowach, wyrównane z gwiazdą przewodnika i wirują tysiące razy na minutę. „Niesamowite, zachwycające”.
Teraz zaczyna się gromadzenie danych naukowych. Komputery pokładowe satelity powinny być w stanie automatycznie obsłużyć tę fazę misji. Everitt mówi, że przynajmniej jedna osoba będzie cały czas monitorować GP-B przez cały rok. „Powinien działać sam, ale nigdy nie możesz się zrelaksować”.
Po ponad 40 latach metodycznego planowania i czterech miesiącach intensywnego rozwiązywania problemów naukowcy z GP-B odczuwają „prawdziwe poczucie radości”, mówi. „Co za różnica, że jest tam i działa. Jakie to ekscytujące. Wszyscy to czujemy. ”
„Niektórzy ludzie”, śmieje się Everitt, „mówią o tygodniach lub dwóch zasłużonych wakacjach”.
Oryginalne źródło: NASA Science News
