Это «все системы работают» для одного из самых амбициозных физических экспериментов, когда-либо предпринятых.
27 августа, после четырех месяцев на орбите, спутник НАСА Gravity Probe B начал свою годичную охоту на признаки тонкого пространственно-временного вихря вокруг Земли, предсказанного теорией относительности Эйнштейна. Поиск не будет легким, но для ученых, участвующих в проекте, одна из самых сложных частей уже закончилась: месяцы деликатного запуска и проверки спутника, когда одно неверное движение могло испортить эксперимент до того, как он начался.
«Это длинная и извилистая история», - говорит Фрэнсис Эверитт, главный исследователь Gravity Probe B (GP-B) и профессор Стэнфордского университета.
Одной из ключевых частей GP-B является бортовой телескоп, который фиксируется на звезде IM Pegasus, которая служит фиксированной точкой отсчета в небе. Эверитт и его коллеги решили, что навести телескоп на эту звезду будет быстро и безболезненно, и это займет всего три дня после запуска.
Вместо этого потребовались недели.
Во-первых, солнечный свет, отражающийся от плавающих частиц пыли, сбил с толку датчики слежения за звездами. Эти датчики используют местоположения созвездий, чтобы ориентировать космический корабль, и крошечные блестящие характеристики выглядели как звезды. Пыль со временем рассеялась, но затем возникла другая проблема: космическое излучение в виде высокоскоростных протонов пронзило датчик света телескопа, вызвав ложные сигналы. Ученые миссии должны были настроить программное обеспечение спутника, чтобы игнорировать эти импульсы. И так продолжалось неделями; ученые решат одну проблему только для того, чтобы столкнуться с другой.
«Теперь это стало очень обычным делом, и нам нужно всего лишь около минуты, чтобы приобрести звезду, когда мы поднимаемся за горизонт», - говорит Эверитт. (Спутник теряет зрение направляющей звезды во время каждой орбиты, потому что он проходит за Землей, поэтому он должен вновь захватить звезду, когда она возвращается в поле зрения.)
Цель телескопа и направляющей звезды - помочь ученым отследить четыре вращающиеся сферы, или гироскопы, на борту спутника. Эти гироскопы, которые будут перечислены в предстоящем издании Книги рекордов Гиннеса как самые грубые из когда-либо произведенных объектов, являются сердцем эксперимента. Сначала их оси вращения совпадают с IM Pegasus. По словам Эйнштейна, если пространство-время вокруг Земли действительно будет искривлено, гироскопы будут колебаться, медленно отклоняясь от выравнивания с далекой звездой во время годичной миссии GP-B.
«Одной из причин, по которой нас всех ужасно беспокоило, была грязь в корпусах гироскопов», - говорит Эверитт. Гироскопы создают почти идеальный вакуум, и только зазор в тысячные дюйма отделяет сферы от их оболочек.
«Гироскопы были очищены до того, как они пошли вверх, но мы дали этой вещи огромную вибрацию во время запуска. Разве вы не ожидаете, что кусок грязи попадет через один из откачивающих отверстий, приземлится прямо на один из гироскопов и заклинит его? он говорит. «Это был бы конец этого гироскопа».
На этот раз все беспокойство было даром. «Гироскопы все были чисты, как свист», - говорит он. Они подвешены в своих оболочках, выровнены относительно направляющей звезды и вращаются тысячи раз в минуту. «Удивительно, восхитительно».
Теперь начинается сбор научных данных. Бортовые компьютеры спутника должны автоматически обрабатывать этот этап миссии. Тем не менее, по словам Эверитт, по крайней мере, один человек будет постоянно следить за GP-B в течение всего года. «Это должно бежать само собой, но вы никогда не сможете расслабиться».
После более чем 40 лет методического планирования и четырех месяцев интенсивного поиска неисправностей ученые GP-B испытывают «настоящее чувство радости», говорит он. «Какая разница, чтобы быть там и работать. Как это волнительно! Мы все это чувствуем.
«Некоторые люди, - смеется Эверитт, - говорят о том, чтобы взять неделю или две из заслуженного отпуска».
Первоначальный источник: НАСА Новости науки
