في مهمة غايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، تم تجميع 106 لوحة إلكترونية بعناية معًا لإنشاء أكبر كاميرا رقمية في التاريخ. والجزء الجيد هو أن هدف المهمة هو رسم خريطة ثلاثية الأبعاد لمجرة درب التبانة
نحن هنا على الأرض نستكشف الفضاء باستخدام كاميرات CCD فلكية تصل دقتها إلى مليون بكسل، وهو رقم محترم بكل المقاييس. هل يمكنك وصف ما يمكن أن تفعله كاميرا مليار بيكسل؟ هذه هي خطة مهمة غايا (GAIA مقياس التداخل الفلكي العالمي للفيزياء الفلكية، أو مقياس التداخل الفلكي العالمي للفيزياء الفلكية). في مهمة وكالة الفضاء الأوروبية هذه، تم تجميع 106 لوحة إلكترونية معًا بعناية فائقة لإنشاء أكبر كاميرا رقمية في التاريخ. والجزء الجيد هو أن هدف المهمة هو رسم خريطة ثلاثية الأبعاد لمجرة درب التبانة.
وفي عام 2013، ستبدأ جايا مهمتها التي تستغرق خمس سنوات. وستقوم جايا خلال المهمة بتصوير نحو مليار نجم وقياس سطوعها وخصائصها الطيفية وحركتها الذاتية في الفضاء وموقعها. سيتم جمع المعلومات من خلال مجموعة ضخمة من لوحات الصور الرقمية. كل لوحة من الألواح الـ 106 الموجودة في المركبة الفضائية أصغر من بطاقة الائتمان وأرق من شعرة الإنسان، وتحتوي كل لوحة على مجموعة من الخلايا المستقبلة للضوء. لتبسيط الأمر، كل خلية هي "بكسل" خاص بها. ومع ذلك، يمكن لكل "بكسل" من هذا النوع أن ينتج في الواقع صورة تحتوي على مئات وآلاف البكسلات الحقيقية. عندما يضرب الضوء الخلايا الكهروضوئية للوحة، يتم توليد الإلكترونات خلال فترة التعرض بأكملها (وهذا هو التأثير الكهروضوئي). يتم "تخزين" الإلكترونات في خلايا فردية حتى يقوم الكمبيوتر بتحميل المصفوفة بأكملها، ويحسب الإلكترونات المتراكمة ويجمع "الصورة الكبيرة" (حرفيًا) من هذه القيم.
وعمل الفنيون لمدة شهر على ربط جميع الألواح الكهروضوئية بالتركيب الذي توضع عليه. والنتيجة هي اتصال لا تشوبه شائبة، مع فصل ملم واحد فقط بين الألواح. قالت فيليبا جارا، مديرة الحمولة في مهمة جايا: "إن تركيب الألواح وموقعها الدقيق أمر أساسي في تجميع المستوى البصري للمركبة الفضائية". بعد الانتهاء من العمل، سيكون هناك سبعة صفوف من عناصر CCD جاهزة للعمل. سيتم تخصيص 102 لوحة لكشف النجوم حصريًا. وسيقوم الأربعة الباقون بفحص جودة الصورة بشكل متكرر من كل من التلسكوبين الموجودين على المركبة الفضائية. بالإضافة إلى ذلك، ستساعد اللوحات في مراقبة استقرار المركبة الفضائية، التي يبلغ مجال رؤيتها 106.5 درجة (مجال الرؤية البشرية حوالي 120 درجة). كما هو الحال مع أي CCD، تعتبر درجة حرارة الكاميرا مهمة هنا أيضًا، والتي سيتم الاحتفاظ بها عند درجة حرارة باردة تصل إلى -110 درجة مئوية.
قدرات جايا في التصوير الفوتوغرافي محترمة تمامًا، لكن وزنها منخفض. معظم المركبة الفضائية، بما في ذلك الإطار الداعم، مصنوعة من مواد مركبة. إطار المركبة الفضائية مقاوم للتشوهات الناتجة عن درجات الحرارة القصوى، ويزن مع ألواح CCD المثبتة عليه 20 كجم فقط. سيتم إرساله من الأرض باتجاه La Grange Point 2، على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض في الاتجاه المعاكس للشمس.
من المتوقع أن تقيس مهمة "جايا" واحدا بالمئة من تعداد النجوم في مجرة درب التبانة، قد يبدو هذا صغيرا، لكن حتى قياسات هذه الكمية الصغيرة ستنتج لنا خريطة ثلاثية الأبعاد للنجوم، والتي ستكون أفضل من أي شيء نتوصل إليه لدينا اليوم.
ومن المتوقع إطلاق جايا إلى الفضاء في عام 2013.
تعليقات 2
هناك حاجة إلى القليل من التوضيح. وفقًا للمقالة، هل يتم الاحتفاظ بدرجة حرارة الكاميرا عند 110 درجة زائد أو 110 درجة تحت الصفر (ليس واضحًا مما هو مكتوب)؟ وإذا كانت الإجابة سالب 110 درجة فهل يمكن لأحد أن يشرح كيفية القيام بذلك في الفضاء على مسافة 1.5 مليون كيلومتر من مكة؟ فيما يتعلق بـ 110 درجة زائد، يبدو الأمر أسهل بالنسبة لي، ولكن من المثير للاهتمام أيضًا معرفة كيفية القيام بذلك.
مدهش!