Команда НАСА исследует использование Первооткрыватель LISA как ‘датчик’ крошки кометы

Большинству этих частиц измерили массы в микрограммах, подобных маленькому зерну песка. Но со скоростями, больше, чем 22 000 миль в час (36 000 км/ч), даже, микрометеорные тела обладают мощностью. Новые измерения могли помочь усовершенствовать модели пыли, используемые исследователями во множестве исследований от понимания физики формирования планеты к оценке рисков воздействия для текущего и будущего космического корабля.«Мы показали, что у нас есть новая техника и что она работает», сказал Айра Торп, который возглавляет команду в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, Мэриленд. «Следующий шаг должен тщательно применить эту технику к нашему целому набору данных и интерпретировать результаты».

Основная цель миссии состояла в том, чтобы проверить, как хорошо космический корабль мог полететь в формировании с идентичной парой 1,8-дюймовых (46-миллиметровых) кубов золотой платины, плавающих в ней. Кубы – испытательные массы, предназначенные, чтобы быть в свободном падении и отвечающий только на силу тяжести.Космический корабль служит щитом, чтобы защитить испытательные массы от внешних сил. Когда Первооткрыватель LISA отвечает на давление солнечного света и микроскопических воздействий пыли, космический корабль автоматически дает компенсацию, запуская крошечные взрывы от его охотников микроньютона, чтобы препятствовать тому, чтобы испытательные массы были нарушены.

Ученые называют этот полет без сопротивлений. За его первые два месяца операций в начале 2016, Первооткрыватель LISA продемонстрировал процесс с точностью приблизительно в пять раз лучше, чем ее требования миссии, делая его самым чувствительным инструментом для измерения ускорения все же управляемый. Это теперь достигло, уровень чувствительности должен был построить полную мультиотносящуюся к космическому кораблю обсерваторию гравитационной волны.

«Каждый раз микроскопическая пыль ударяет Первооткрывателя LISA, ее пустой указатель охотников небольшое количество импульса, переданного космическому кораблю», сказал co-следователь Годдара Диего Ханчес. «Мы можем изменить к лучшему это и использовать взрывы охотника, чтобы узнать больше о частицах влияния. Шум одной команды становится данными другой команды».

Большая часть того, что мы знаем о межпланетной пыли, ограничена районом Земли, в значительной степени благодаря Long Duration Exposure Facility (LDEF) НАСА. Начатый Земная орбита шаттлом Challenger in April 1984 и восстановленный шаттлом Колумбия в январе 1990, LDEF принял десятки экспериментов, многие из которых были разработаны, чтобы лучше понять метеорное тело и орбитальную окружающую среду обломков.

Различные составы, орбиты и истории различных астероидов и комет естественно производят, посыпают диапазоном масс и скоростей. Ученые подозревают, что самые маленькие и самые медленные частицы увеличены в районе Земли, таким образом, результаты LDEF не представительные для более широкой солнечной системы.

«Небольшие, медленные частицы около планеты являются самыми восприимчивыми к гравитации планеты, которую мы называем гравитационным сосредоточением», сказал Дженчес. Это означает, что поток микрометеорного тела около Земли должен быть намного выше, чем испытанный Первооткрывателем LISA, определил местонахождение приблизительно 930 000 миль на 1,5 миллиона километров ближе к солнцу.Чтобы найти воздействия, Тайсон Литтенберг в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, Алабама, приспособил алгоритм, который он первоначально разработал, чтобы искать гравитационные волны в данных из наземных датчиков Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO), расположенной в Ливингстоне, Луизиана, и Хенфорде, Вашингтон.

На самом деле это был один из многих алгоритмов, которые играли роль в открытии гравитационных волн LIGO, о котором объявляют в феврале 2016.«Способ, которым это работает, состоит в том, что мы придумываем предположение того, на что сигнал мог бы быть похожим, затем учиться, как LIGO или Первооткрыватель LISA реагировали бы, если бы это предположение было верно», объяснил Литтенберг. «Для LIGO мы предполагаем о форме волны, пиках и долинах гравитационной волны. Для Первооткрывателя LISA мы предполагаем о воздействии».

Чтобы планировать вероятность вероятных источников, команда производит миллионы различных сценариев, описывающих, что источник мог бы быть и сравнивает их с тем, что на самом деле обнаруживает космический корабль.В ответ на воздействие Первооткрыватель LISA увольняет его охотников, чтобы противодействовать и минуте «толчок» от забастовки и любому изменению во вращении космического корабля. Вместе, эти количества позволяют исследователям определять местоположение воздействия на космическом корабле и восстанавливать оригинальную траекторию микрометеорного тела. Это может позволить команде определять отдельные потоки обломков и возможно связывать их с известными астероидами и кометами.

«Это – очень хорошее сотрудничество», сказал Пол Макнамара, координатор проекта Первооткрывателя LISA из Управления ЕКА Науки в Noordwijk, Нидерланды. «Это – данные, которые мы используем для того, чтобы сделать наши научные измерения, и как ответвление этого, IRA и его команда могут сказать нам о микрочастицах, поражающих космический корабль».Ее отдаленное местоположение, чувствительность к частицам малой массы и способность измерить размер и направление влияния на частицы делают Первооткрывателя LISA уникальным инструментом для изучения населения микрометеорных тел во внутренней солнечной системе.

Но это – только начало.«Это – доказательство понятия, но мы надеялись бы повторить эту технику с полной обсерваторией гравитационной волны, которую ЕКА и НАСА в настоящее время изучают для будущего», сказал Торп. «С многократным космическим кораблем в различных орбитах и намного более длительное время наблюдения, должно действительно улучшиться качество данных».ЛАЙЗА Первооткрывателем управляет ЕКА и включает вклады от НАСА Годдар и Лаборатория реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния.

Миссия, начатая 3 декабря 2015, и, начала вращаться вокруг пункта под названием Earth-sun L1, примерно 930 000 миль (1,5 миллиона км) от Земли в направлении солнца, в конце января 2016.LISA обозначает Лазерную Антенну Пространства Интерферометра, основанное на пространстве понятие обсерватории гравитационной волны, которое было изучено в мельчайших подробностях и НАСА и ЕКА.

Это – понятие, исследуемое для третьей большой миссии Плана Cosmic Vision ЕКА, который стремится запустить обсерваторию гравитационной волны в 2034.