Astronomická družice Gravity Probe-B zahájila výzkum

Připomeňme, že tato astronomická družice byla vypuštěna 20. 4. 2004. Jejím hlavním úkolem je změřit dva mimořádně jemné efekty, vyplývající z obecné teorie relativity: zakřivení časoprostoru v blízkosti hmotného tělesa (Země) a unášení časoprostoru rotujícím hmotným objektem. Podrobně byly první 3 měsíce činnosti družice na oběžné dráze kolem Země popsány v dřívějším článku Gravity Probe-B.

Navedení na oběžnou dráhu se podařilo velice přesně - rovina oběžné dráhy se lišila od plánované dráhy ve výšce přibližně 650 km zhruba o 6 metrů! První problém nastal 1. až 2. 5. 2004, kdy družice při průletu oblastí jižního magnetického pólu došlo v palubním počítači ke ztrátě řady dat a počítač nebyl schopen vlastní opravy programů. Řízení družice automaticky převzal záložní počítač, ten aktivoval "nouzový režim" a pokračoval v činnosti podle zadaného programu. Během několika dnů byl hlavní počítač na dálku opraven a opět převzal řízení a kontrolu družice.

Čtyři gyroskopy družice ve tvaru kuliček o průměru 38,1 mm byly roztočeny a jejich rotační osy míří na hvězdu IM Peg (v souhvězdí Pegasa). K této hvězdě, kterou neustále sleduje palubní dalekohled, míří i hlavní osa družice.

7. 5. 2004 byly všechny 4 gyroskopy přepojeny na digitální řízení polohy počítačem. Změny polohy rotační osy každého gyroskopu jsou určovány s mimořádnou přesností. Ve dnech 15. a 16. května byla poprvé provedena "magnetická očista" gyroskopů. Ty byly profouknuty proudem helia, zahřátého na teplotu 10 K (tj. -253 °C). Zbytkové magnetické pole gyroskopů bylo "odneseno" heliem a následná měření prokázala, že magnetické pole gyroskopů je milionkrát slabší než magnetické pole Země. Tato procedura však vedla ke zvýšení tlaku v nádrži s heliem na hranici povoleného maxima a došlo k nerovnoměrnému tahu u některých ze 16 heliových orientačních trysek. Družice ztratila zadanou orientaci a podruhé se dostala do nouzového režimu. Příkazem ze Země byly nestabilní trysky vypojeny a družice měla "čas" na přesné nastavení plánované orientace. 28. května činila odchylka osy dalekohledu družice od směru ke hvězdě pouhých 385 obloukových vteřin. Přesné nastavení polohy družice bylo dokončeno 4. června.

Dále byla vyzkoušena procedura odstranění elektrostatického náboje, vznikajícího na rotujících kuličkách, například v důsledku dopadu nabitých částic (protonů) - hlavně při průletu magnetickou anomálií nad Brazílií. K tomuto účelu bylo použito ultrafialové záření, přivedené pomocí optického vlákna.

Postupně bylo prováděno roztáčení gyroskopů proudem helia. 30. 7. 2004 byly jednotlivé gyroskopy rozrotovány na následující rychlosti: č. 1 - 3930 ot/min; č. 2 - 3740 ot/min; č. 3 - 4960 ot/min; č. 4 - 4800 ot/min. Upravena byla rovněž rychlost rotace družice kolem podélné osy, mířící na hvězdu IM Pegasi. Rychlost rotace družice činila 0,7742 ot/min. 20. 8. 2004 byly ztotožněny rotační osy gyroskopů s rotační osou družice. Zjištěné zpomalování rotace gyroskopů činí asi 0,000001 ot/den. To znamená, že rychlost nejpomaleji rotujícího gyroskopu by se za 7000 let snížila 2,7krát.

Po dalších drobných problémech zahájila družice koncem srpna 2004 svoji vědeckou misi. Původně byla činnost družice Gravity Probe-B naplánována na 13 měsíců. Vzhledem k tomu, že její uvádění "do provozu" trvalo 4 měsíce místo plánovaných dvou, snížily se podstatně zásoby chladícího helia v nádrži. Koncem září činily zásoby helia 216 kg, což by mělo vystačit na 9,9 měsíce práce. Měření budou proto trvat pouze 9 měsíců (do konce května 2005) a poslední měsíc bude věnován opětovným kalibracím. Pak bude následovat zpracování a vyhodnocování naměřených údajů.

Zdroj: Novosti kosmonavtiki 11/2004
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí