Karanlık Evren Kaşifi: Öklid’in Sonsuz Küçük Nokta Çevresindeki Büyük Halo Yörüngesi

Karanlık Evren Kaşifi: Öklid'in Sonsuz Küçük Nokta Çevresindeki Büyük Halo Yörüngesi
Karanlık Evren Kaşifi: Öklid'in Sonsuz Küçük Nokta Çevresindeki Büyük Halo Yörüngesi
Euclid on Its Way to L2

Bu sanatçının izlenimi, Öklid’in Dünya’yı terk ettiğini ve Güneş-Dünya Lagrange noktası L2’ye doğru yola çıktığını gösteriyor. Güneş-Dünya sisteminin bu denge noktası, Dünya’dan 1,5 milyon kilometre uzaklıkta, Güneş’in aksi yönünde yer almaktadır. L2, Dünya ile birlikte Güneş’in etrafında döner. Öklid’in L2’deki yörüngesi sırasında, Öklid’in güneş kalkanı her zaman Güneş, Dünya ve Ay’dan gelen ışığı engellerken teleskopunu derin uzaya doğrultarak aletleri için yüksek düzeyde denge sağlar. Kredi: ESA

Sadece büyük bir kütleye sahip fiziksel bir ‘şey’in (mesela bir gezegen veya yıldız) etrafında yörüngede tutulmanın mümkün olduğunu düşünüyorsanız, yanılıyorsunuz . Görünmez bir noktanın, sonsuz küçüklükteki bir kuvvetler vahasının etrafında yörüngede dolanmak aslında mümkündür. ESA’nın Öklid görevi, karanlık evrenin sırlarını ortaya çıkarmak için 1 Temmuz 2023’te başlatıldı. Hedefi mi? Kendisinden önceki birçok astronomi görevi gibi, Lagrange noktası 2.

“Gaia Sky” kullanılarak oluşturulan aşağıdaki animasyon, Öklid’in Dünya’dan uzaydaki bu benzersiz ve kullanışlı konuma giden yolunu gösteriyor. Dünya’dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaklıkta, Güneş’in tersi yönde bulunan ikinci Lagrange noktası (veya Libration noktası), Ay’ımızdan yaklaşık dört kat daha uzaktadır.

Öklid, ‘L2’ye ulaşmak için yaklaşık bir ay harcadı. yakın zamanda geldiği ve planlanan altı yıl boyunca yörüngede kalacağı yer. L2’den itibaren, Evrenimizin %95’ini oluşturan, ancak hakkında çok az şey bilinen karanlık maddenin ve karanlık enerjinin gizemli doğasını inceleyecek.

Neler var? Lagrange noktaları nelerdir?

Lagrange noktası 2, Güneş ve Dünya çevresinde sabit konumlarda bulunan beş Lagrange noktasından biridir. Gerçekten noktalardır, kendileri görünmezdir, boyutları sonsuzdur ve iki büyük cismin yerçekiminin, bu konumlardaki bir cismin onlarla birlikte dönmesini sağlayan bir “merkezcil kuvvet” oluşturduğu yerde yaratılmıştır.

Bu denge, ‘itme’ ve ‘çekme’ kuvvetleri, hareket eden herhangi iki devasa cismin çevresinde beş yerçekimi vahası ile sonuçlanır. Bu nedenle, Lagrange noktaları etrafında yörüngede bulunan uyduların burada yerlerinde kalmaları için çok daha az iş ve yakıt gerekir.

ESA Mission Set to Go Where No Mission Has Gone Before

Lagrange noktaları, Güneş-Dünya sistemiyle ilişkilidir. Lagrange Noktaları, uzayda Güneş ve Dünya gibi iki cisimli bir sistemin yerçekimi kuvvetlerinin dengelendiği ve bir uzay aracının daha az yakıt tüketimi ile konumunda kalmasına izin verdiği konumlardır. Görüntü, Dünya’dan yaklaşık 1,5 milyon km uzaklıktaki L2’nin etrafında dönen NASA’nın WMAP uzay aracını temsil eden küçük bir simge içeriyor. Lagrange noktalarının yörüngesindeki ESA misyonları şunları içerir: L1’de ICE, LISA Pathfinder ve SOHO ve L2’de Herschel, Planck, Gaia. Gelecekteki ESA Lagrange nokta görevleri arasında JWST, Euclid ve Plato (L2) yer alırken, L5’te gelecekteki bir uzay hava görevi için bir çalışma yapılıyor. Not: Resim ölçekli değildir. Kredi: NASA/WMAP Bilim Ekibi

İdeal bir dünyada, uzay aracı hiçbir yardım olmaksızın burada sonsuza kadar yörüngede kalırdı. Ancak, parmağınıza kalem dayamak gibi, gerçek biraz farklıdır. Matematiksel olarak her ikisi de kolay olmalıdır, ancak tıpkı bir kişinin nefes almasının neden olduğu yalpalamanın kalemin devrilmesine neden olabilmesi gibi, uzaydaki öngörülemeyen faktörler, uzay aracının da gezinmeye başlayabileceği anlamına gelir.

Önemli faktörlerden biri, “nefes alma”dır. Güneşimizin. Güneş Radyasyonu Basıncı – kelimenin tam anlamıyla ışık fotonları tarafından nesnelere uygulanan küçük kuvvet – tahmin edilemez ancak gerçek bir etkiye sahiptir. Öklid’in yörüngesini korumak için her dört haftada bir, ESA’nın Almanya’daki görev kontrol merkezinde yerdeki kontrolörler tarafından küçük bir manevra komuta edilecek.

ESA Euclid Mission

ESA’nın Öklid görevi, kompozisyonu keşfetmek ve Karanlık evrenin evrimi.Euclid, Evrenin nasıl genişlediğini ve yapının kozmik tarih boyunca nasıl oluştuğunu keşfedecek ve yerçekiminin rolü ile karanlık enerji ve karanlık maddenin doğası hakkında daha fazla bilgi verecek. Kredi: ESA/Öklid/Öklid Konsorsiyumu/NASA. Arka plan gökadaları: NASA, ESA ve S. Beckwith (STScI) ve HUDF Ekibi

Neden ‘L2’?

İkinci Lagrange noktası, gökbilim görevleri için idealdir çünkü Güneşi, Dünyayı ve Ay’ı her zaman arkalarında tutun, böylece gözlemlere müdahale etmezler, aynı zamanda derin uzayı net bir şekilde görürler ve yakın iletişimde kalmak için bir anteni Dünya’ya yönlendirirler.{1 }

L2’deki Öklid üzerindeki sürekli güneş ışığı, teleskopu termal olarak kararlı tutarak, aletin uzun pozlama gözlemleri için gereken son derece yüksek kararlılığa olanak tanır.

Euclid Journey to L2 Infographic

ESA’nın Öklid’i ikinci yörüngede olacak Lagrange noktası (L2), Dünya’dan 1,5 milyon kilometre uzaklıkta, Güneş’in tersi yönde. L2, Dünya’yı Güneş etrafında takip eden Güneş-Dünya sisteminin bir denge noktasıdır.
L2’deki yörüngesinde, Öklid’in güneş kalkanı, teleskopunu derin uzaya doğru çevirirken Güneş, Dünya ve Ay’dan gelen ışığı her zaman engelleyebilir. aletleri için yüksek seviyede kararlılık sağlıyor.
Öklid, L2’de ESA’nın Gaia misyonuna ve ESA/NASA/CSA James Webb Uzay Teleskobu’na katılıyor; bunlar da bu denge noktasının etrafında dönüyor ve her biri iyi ayrılmış yörüngeler izliyor. Kredi: ESA

Öklid’in Lagrange noktası 2 etrafındaki yörüngesi büyüktür, Ay’ın Dünya etrafındaki yolundan daha büyüktür. Aslında, Öklid L2 çevresinde bir tam dönüşü tamamladığında, Ay Dünya’nın çevresini altı kez dolanmış olacaktır. Mesafe açısından Öklid’in yörüngesinin “yarıçapı” merkeze en yakın noktasında yaklaşık 400.000 kilometre (250.000 mil) ve en uzak noktasında 800.000 kilometreye (500.000 mil) kadar değişir.

Bunun nedeni bu büyük yörünge, yakıt açısından oraya gitmenin neredeyse bedava olmasıdır. L2 etrafındaki bu kadar büyük bir hale yörüngesine görev fırlatan roketin doğruluğu ne kadar iyiyse, düzeltme manevralarını gerçekleştirmek için o kadar az yakıt gerekir ve Öklid, Space X Falcon 9 ile fırlatıldıktan sonra yalnızca küçük bir düzeltme manevrasına ihtiyaç duyar.{1 }

Öklid’in görevi nasıl sona erecek?

Mesafesine rağmen, ikinci Lagrange noktası Dünya yörüngesi olarak kabul ediliyor. Bu nedenle buradaki görevler, uzayın sürdürülebilir kullanımına ilişkin uluslararası düzenlemelere tabidir.

ESA, yine kendi Sıfır Enkaz taahhüdüne uygun olarak, Öklid’in görevi sona erdiğinde güneş merkezli yörüngeye – Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesiyle aynı yörüngeye yönlendirilmelidir. En az 100 yıl boyunca Öklid’in Dünya-Ay sistemine geri girme olasılığı çok ama çok küçük olacak. O zamana kadar uzayda bu tür değerli metallerden faydalanmak mümkün olabilir!

Öklid, ESA’nın Lagrange 2. noktasındaki beşinci görevi olacak. Gaia gözlemevi ve NASA/ESA James Webb Uzay Teleskobu’na katılarak, bunu takip ediyor Evrenimizin gizemlerine ışık tutmak için Herschel ve Planck’ın yörüngelerinde.

Gaia Sky, Windows, Linux ve macOS üzerinde çalışan gerçek zamanlı, 3B bir astronomi görselleştirme yazılımıdır. Astronomisches Rechen-Institut’un (ZAH, Universität Heidelberg) Gaia grubundaki Galaksimizin yaklaşık 1 milyar yıldızının haritasını çıkarma ESA’nın Gaia misyonu çerçevesinde geliştirilmiştir.

.