Uusi NASA-satelliitti "Swift" suuntaa taivaaseen 17. marraskuuta. Se on suunniteltu havaitsemaan gammasäteilypurskaukset ja piiskaamaan ympäriinsä, jotta ne olisivat kiinni teossa. Ja laukaisinohjelmisto, joka tekee lentävästä observatoriosta tarpeeksi älykkään tämän tekemiseksi, tulee Los Alamosin kansallisen laboratorion avaruustiedetiimiltä.
Gamma-säteilypurskeita, jotka Los Alamos havaitsi ensin ydinaseiden leviämättömyystietojen analyysin aikana, tapahtuu satunnaisesti koko maailmankaikkeudessa. Ne ovat voimakkaimpia ihmiskunnan tuntemia räjähdyksiä, jotka vain iso räjähdys ylitti. Swiftin Burst Alert -teleskooppi havaitsee ja paikantaa noin kaksi purkausta viikossa ja välittää niiden sijainnin maahan alle 15 sekunnissa.
Tutkimalla purskeita, tutkijoilla on mahdollisuus valaista joitain maailmankaikkeuden varhaisimmista mysteereistä. "Uskomme, että Swift pystyy tarkkailemaan gammasäteen purskeita ajan myötä aina ensimmäisiin tähtiin, jotka ovat koskaan muodostuneet Ison räjähdyksen jälkeen", kertoi johtava Los Alamos -projektitutkija Ed Fenimore, laboratoriotutkija.
Swiftin pääasialliset tavoitteet ovat selvittää, mikä tekee gammasäteilypurskeista tikin, ja ehkä tärkeämpää, määrittää, miten purske kehittyy ja olla vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa: Purskeen jälkihehku on ainoa paikka maailmankaikkeudessa, jossa jotain 10-kertainen maa liikkuu valon nopeudella 0.9999.
Komponentti, johon Los Alamos on tiiviimmin liittynyt, on Burst Alert Telescope (BAT), Goddardin avaruuslentokeskuksen rakentama ja kehittämä laitteisto Neal Gehrelsin johdolla. Los Alamosin rooli oli kehittää BAT: n laivalla varustettua tieteellistä ohjelmistoa, joka, kuten Fenimore sanoo, "kertoo periaatteessa Swiftille, milloin osoittaa ja mihin osoittaa".
Bortissa oleva ”liipaisin” -ohjelmisto skannaa tiedot BAT: stä ja määrittää, kun gammasätepurske on käynnissä. "Vaikka ihmisen silmät maan päällä voivat tehdä tämän helposti, tehdä se sokeasti satelliitissa on melko vaikeaa", Fenimore sanoi. Itse asiassa aiemmissa gammasätepurskekokeissa on ollut yleistä, että yhdeksän kymmenestä laukaisevasta on väärä hälytys. Väärät hälytykset olisivat tuhoisat, koska Swift todella surmasi itsensä yrittäessään tarkkailla vääriä lähteitä. " Swift kääntyy avaruudessa 70–100 sekunnissa nähdäksesi häipyvän tapahtuman.
GRIF: n sijaintitiedot Swiftilta lähetetään myös odottaviin robotteleskoopeihin maassa. Niiden joukossa on Los Alamosin RAPTOR-kaukoputki, joka voi osoittaa mihin tahansa 6 sekunnin sisällä ja ottaa purskeen, kun se vielä tapahtuu.
Kriittinen toinen pala Los Alamos -yrityksestä on ohjelmisto, joka paikanntaa gammasätepurskeen siten, että satelliitti tietää tarkalleen mihin suuntaan sen tulisi suuntautua muihin kaukoputkiinsa. BAT-tekniikassa käytetään kuvantamistekniikkaa, jonka edelläkävijä on Los Alamos, nimeltään koodattu aukon kuvaus, ja jota Los Alamos käytti viimeksi HETE-satelliitissa.
Swift-koneessa olevissa kuvantamislaitteissa 54 000 nastareikä lyijypaneelissa, jonka koko on koko vanerilevyä, tuottaa ”kuvan”, tosiasiallisesti tuhansia päällekkäisiä kuvia (noin 30 000 niistä). Los Alamos -sovelluksen on purettava päällekkäiset kuvat salattavaksi ja tehtävä yksi vahvempi, kirkkaampi kuva, josta gammasätepurskeen tarkka sijainti löytyy, samalla kun tunnetut lähteet ja tilastolliset variaatiot poistetaan.
David Palmer, Los Alamosin astrofysiikko, jolla on erityistä asiantuntemusta koodattujen aukkojen kuvantamisessa ja fiksuissa algoritmeissa, on avainhenkilö käytännössä kaikille BAT: n tieteellisille ohjelmistoille, noin 30 000 koodiriville. Jotta ohjelmisto pystyy käsittelemään vaadittavia tehtäviä, tarvitaan valtava määrä tietokonekoodia, satoja vuorovaikutteisia komponentteja. "Palmer pystyi kehittämään tämän tieteellisen paketin koko kuvansa ja sen monimutkaisuuden vuoksi", Fenimore sanoi, "Palmer teki todennäköisesti 20 ihmisen työtä tässä projektissa."
Fenimore ja hänen tiiminsä ovat kehittäneet Los Alamosissa monimutkaisia simulaatioita käynnissä olevaan ohjelmistotyöhön käsityön kaksivuotisen elämän aikana, jotta BAT-välineen todennäköinen käyttäytyminen ja kokemukset avaruudessa luodaan uudestaan. Simulaattorin avulla ryhmä voi harjoitella vastaamista mahdollisiin ongelmiin, jotka saattavat edellyttää ohjelmiston virittämistä. Ohjelmisto on suunniteltu “paljon nuppeja”, kun Fenimore ilmaisee sen, jotta joukkue voi jatkuvasti muokata ohjelmistoa. Erityinen haaste Palmerille on ollut koneessa olevan tietokoneen suhteellinen ikä: se on 25 MHz: n tietokone, 100 kertaa hitaampi kuin useimmissa ihmisissä kotona olevat tietokoneet.
Swift-observatorion on tarkoitus käynnistää klo 12:09, EST keskiviikkona, 17. marraskuuta kello, yhden tunnin ikkunassa. Satelliitti on Boeing Delta II -rakettilla, joka on laskeutumassa Cape Canaveralin ilmavoimien asemalta (CCAFS), Fla.
Swift on osa NASA: n keskisuuria tutkimusohjelmaa (MIDEX). Laitteiston on kehittänyt kansainvälinen ryhmä Yhdysvalloista, Iso-Britanniasta ja Italiasta, ja se on lisännyt tieteellistä osallistumista Ranskaan, Japaniin, Saksaan, Tanskaan, Espanjaan ja Etelä-Afrikkaan.
Alkuperäinen lähde: Los Alamos -lehdistötiedote
