Se on "kaikki järjestelmät menevät" yhdelle kunnianhimoisimmista fysiikan kokeista, jota koskaan on yritetty.
Neljän kuukauden kiertoradalla olleen NASAn Gravity Probe B -satelliitti aloitti 27. elokuuta Einsteinin suhteellisuusteorian mukaan ennakoidun maapallon ympärillä olevan hienovaraisen avaruus-pyörteen merkkien metsästyksen 27. elokuuta. Haku ei tule olemaan helppoa, mutta tutkijoille yksi vaikeimmista osista on jo ohi: kuukausien ajan herkkä käynnistys ja satelliitin tarkistaminen, kun yksi väärä siirto olisi saattanut pilata kokeen ennen kuin se koskaan aloitti.
"Se on pitkä ja piinainen tarina", sanoo Francis Everitt, Gravity Probe B: n (GP-B) päätutkija ja Stanfordin yliopiston professori.
Yksi GP-B: n tärkeimmistä osista on sisäänrakennettu teleskooppi, joka lukittuu tähdelle IM Pegasus, joka toimii kiinteänä viitepisteenä taivaalla. Everitt ja hänen kollegansa olivat kuvitelleet, että kaukoputken osoittaminen tähtiin on nopeaa ja kivutonta, ja se vie vain kolme päivää laukaisun jälkeen.
Sen sijaan kesti viikkoja.
Ensinnäkin kelluvista pölyhiukkasista heijastava auringonvalo sekoitti satelliitin tähtipaikannusanturit. Nämä anturit käyttävät tähtikuvioiden sijainteja avaruusaluksen suunnistamisessa, ja pienet loistavat silmälasit näyttivät tähtiä. Pöly lopulta puhdistui, mutta sitten ilmeni toinen ongelma: Nopeiden protonien muodossa oleva kosminen säteily pilasi teleskoopin valoanturin aiheuttaen vääriä signaaleja. Mission tutkijoiden piti säätää satelliitin ohjelmistoja näiden pulssien ohittamiseksi. Ja se jatkui näin viikkoja; tutkijat ratkaisivat yhden ongelman vain kohtaamalla toisen.
"Nyt siitä on tullut hyvin rutiinia, ja tähden hankkiminen vie vain noin minuutin, kun noustamme horisontin yli", Everitt sanoo. (Satelliitti menettää näkyvyyden ohjaustähteelle kunkin kiertoradan aikana, koska se kulkee maan takana, joten sen on hankittava tähti uudelleen, kun se tulee takaisin näkyviin.)
Teleskoopin ja ohjaustähteen tarkoitus on auttaa tutkijoita seuraamaan neljää pyörivää palloa tai gyrosta satelliitissa. Nämä gyroskoopit, jotka luetellaan tulevassa Guinnessin ennätystietokannassa kaikkien aikojen kaikkien aikojen valmistamina pyörimisinä esineinä, ovat kokeen ydin. Alussa niiden spin-akselit ovat yhdenmukaiset IM Pegasuksen kanssa. Jos maapallon ympärillä oleva avaruus-aika todella kiertyy, kuten Einstein sanoo, gyroskoopit heiluvat, hitaasti ajautuessaan linjasta etäällä olevan tähden kanssa GP-B: n yhden vuoden tehtävän aikana.
"Yksi niistä asioista, joista me kaikki olimme erittäin huolissaan, oli likaantumista gyroskooppikoteloihin", Everitt sanoo. Gyroskoopit kelluvat melkein täydellisessä tyhjiössä, ja vain tuhatosan tuumainen rako erottaa pallojen koteloistaan.
Gyroskoopit puhdistettiin ennen kuin ne nousivat ylös, mutta annoimme tälle asialle valtavan tärinän laukaisun aikana. Eikö olisi odotettavissa, että jonkin pumpun poistoaukon läpi tulee osa likaa, laskeutuvat heti yhden giroskoopin päälle ja tukostavat sen? " hän sanoo. "Se olisi sen gyro-ohjelman loppu."
Tällä kertaa kaikki huolestuttava ei ollut turhaa. "Gyroskoopit ovat kaikki olleet yhtä puhtaita kuin pilli", hän sanoo. Ne on ripustettu koteloihinsa, kohdistettu ohjaustähden kanssa ja pyörivät tuhansia kertoja minuutissa. "Upea, ihana."
Nyt tiededatan kerääminen alkaa. Satelliitin sisäänrakennettavien tietokoneiden pitäisi pystyä käsittelemään tämä operaation vaihe automaattisesti. Silti ainakin yksi henkilö valvoo GP-B: tä jatkuvasti ympäri vuoden, Everitt sanoo. "Sen pitäisi toimia itse, mutta et voi koskaan rentoutua."
Yli 40 vuoden ajan suunnitellun suunnittelun ja neljän kuukauden intensiivisen vianetsinnän jälkeen GP-B: n tutkijat tuntevat "todellisen ilon tunteen", hän sanoo. ”Mitä eroa on olla siellä ja toimia. Kuinka jännittävä se on. Me kaikki tunnemme sen. ”
"Jotkut ihmiset", nauraa Everitt, "puhuvat viikon tai kahden ansaitsemasta lomasta."
Alkuperäinen lähde: NASA Science News
