Observatoř ESA Gaia byla vypuštěna v prosinci 2013 na misi mající za úkol mapovat polohu a pohyb více než jedné miliardy hvězd v Mléčné dráze, a to s extrémní přesností.
Ovšem být družicí není vůbec jednoduché, neboť vesmír je nebezpečné místo. V uplynulých měsících částečky kosmického prachu putující extrémně vysokými rychlostmi a nejsilnější sluneční bouře za uplynulých dvacet let ohrozily schopnost observatoře Gaia provádět přesná pozorování.
V dubnu letošního roku zasáhla observatoř Gaia vysokou rychlostí drobná částice: menší, než zrníčko písku. Milióny těchto částeček označované jako mikrometeoroidy shoří každý den v zemské atmosféře.
Ale Gaia se nachází 1,5 miliónu kilometrů od Země v bodě L2 (Lagrangeův bod). V tomto místě, daleko od ochranné vrstvy atmosféry, je Gaia často zasahována podobnými částicemi. Dopady jsou očekávané a zařízení je navržené tak, aby jim odolalo.
Ovšem tento objekt zasáhl observatoř Gaia extrémní rychlostí a v nevhodném úhlu, díky čemuž poškodil její ochranný překryv.
Zásah vytvořil velmi malou skulinu, která umožňuje přímému slunečnímu světlu – zhruba jedné miliardtině intenzity přímého světla, které dopadá na Zemi – čas od času dopadnout na velmi citlivé detektory observatoře Gaia a narušit tak prováděná pozorování.
Technici mise Gaia byli uprostřed vyhodnocování tohoto problémy, když nečekaně museli čelit další výzvě.
„Kamera s miliardou pixelů“ na observatoři je závislá na 106 prvcích CCD (Charge Coupled Devices), což jsou senzory konvertující světlo na elektrické signály.
V květnu selhala elektroniky řídicí jeden z těchto CCD prvků; šlo o první problém s CCD na observatoři Gaia za více než deset let činnosti v kosmickém prostoru. Každý senzor má jinou roli a zasažený senzor byl klíčový pro schopnost observatoře potvrzovat detekci hvězd. Bez tohoto senzoru pro ověřování pozorování Gaia začala registrovat tisíce falešných detekcí.
Základní příčina selhání elektroniky není v tuto chvíli jasná. Observatoř Gaia byla navržena k tomu, aby strávila šest let v kosmickém prostoru, kteroužto dobu překonala v drsných vesmírných podmínkách téměř dvakrát.
Zhruba v době selhání přitom byla Gaia zasažena silným proudem energetických částic ze Slunce, která mj. nastartovala úžasné polární záře na celém světě.
Observatoř byla postavena, aby odolala vysokým dávkám radiace, ale během stávající vrcholu sluneční aktivity, se dostala až za tyto limity.
Je tak docela dobře možné, že sluneční bouře byla příslovečnou poslední kapkou mající vliv na kus letitého hardware observatoře.
V uplynulých měsících proto týmy Gaia ze operačního střediska ESA ESOC (European Space Operations Centre), technologického ESTEC (European Space Research and Technology Centre) a astronomického ESAC (European Space Astronomy Centre) společně s odborníky od výrobce (Airbus Defence and Space) a specialisty na palubní vybavení (Data Processing and Analysis Consortium) pracovaly společně na vyšetřování, analyzování a řešení těchto problémů.
„Typicky Gaia posílá denně na Zemi 25 gigabajtů dat. Toto množství by ale bylo mnohem, mnohem větší, kdyby palubní software observatoře nejprve neeliminoval falešné detekce hvězd.“
„Oba stávající incidenty ovšem tento proces narušily. Výsledkem je, že observatoř začala generovat velké množství falešných detekcí a zahltila naše systémy,“ vysvětluje inženýr dohlížející na operace observatoře Gaia ve středisku ESOC Edmund Serpell.
„Nemůžeme fyzicky opravit stroj nacházející se 1,5 miliónu kilometrů daleko. Ovšem pečlivou úpravou prahu, při kterém Gaia identifikuje slabý světelný bod jako hvězdu, jsme byli schopni dramaticky snížit počet falešných detekcí generovaných jak rozptylem světla, tak problémy s CCD.“
Díky tvrdé práci a efektivní spolupráci všech zapojených týmů se Gaia mohla vrátit k rutinnímu provozu.
Pravdou také je, že inženýři využili tuto neplánovanou událost jako příležitost k novému zaostření optiky dvojice teleskopů observatoře Gaia. V důsledku toho nyní vytváří Gaia jedny z nejkvalitnějších dat, jaké kdy dodávala.
Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).
