Bir paralaks ölçümünün uzamsal yönünü düşündünüz, ancak zamansal olanı değil.

Gaia'nın amacı, 3B konumların yanı sıra 3B hızları da ölçmektir. Mesafe için, yörünge döneminizle birlikte gelen doğru paralaktik ölçüme ihtiyacınız vardır.
Yılda birkaç ölçüm yapan tipik bir Gaia yıldızı için, 5 yıl sonra paralaksın 5 değerini alırsınız. sonra ortalama. Gaia'yı 168 yıllık bir süreye sahip Neptün'e gönderirseniz (hiç kimsenin bir yörünge göndermemiş olmasının yanı sıra, bu kadar uzaktaki bir L2 görevi hakkında hiçbir şey söylememek için), o zaman 5 yıl sonra ... . Bir paralaktik ölçümün 5/168'i.

L2'yi Neptün'ün arkasına koyarsa bilim hedeflerine ulaşamaz. Ayrıca bu gezegendeki hiç kimsenin bir dış sistem L2 noktasına bir şey koyma deneyimi yoktur. Bu, onu Dünya'nın L2'sine yerleştirmekten farklıdır, çünkü devlerden birinin etrafında L2'ye ulaşmak, çok büyük ve çok hassas $ \ Delta v $ gereksinimlerine sahiptir. Bu muazzam bir teknolojik sıçrama olur ve uzayda işler bu şekilde yürümez. Her şeyin düzgün çalıştığından ve milyonlarca doların boşa harcanmadığından emin olmak için her koşulda dostane olmayan bir ortamda küçük, artımlı teknolojik adımlar gereklidir.
Bunu Gaia'nın öncülü Hipparcos uydusu ile karşılaştırın. sabit yörüngeye park edilmiş.

Şimdi yine de diyebilirsiniz, neden yine de varsayımsal olarak Jüpiter kullanılmasın? Yörünge dönemi hala 11 yıl ve Jüpiter'in L2'si hala Jüpiter'in manyetosferinin sağladığı yoğun radyasyon ortamından muzdarip. Bu, gökyüzünde tarama yapmak için kullanılan CCD'lerin hızlı bir şekilde bozulmasına yol açar.

Bunun (a) yörünge hızı ve (b) telemetri ve (c) güçle ilgisi olduğunu düşünüyorum.

Paralaksı ölçmek için yıldızın konumunu farklı konumlardan ölçmeniz gerekir güneş sisteminde. Paralaks, bu pozisyonlar arasındaki ayrım arttıkça daha kesin hale gelir.

Earth-Sun L2'de 6 ayda yaklaşık 2 au'luk bir fark elde edersiniz. yani uzay aracı 4 au / yr'de değişen bir temel çizgiye sahiptir. 5 yıllık bir görevde, esasen tam temelin 10 örneğini alırsınız, bu da hataları $ \ sqrt {10} $ ile aşmanıza olanak tanır. 6.3 au'luk etkili bir temel. Aynı zamanda, uzay aracı tam yörüngeleri yürüttüğü için, tüm gökyüzü benzer bir taban çizgisi ile örneklenmiştir (uzay aracı yörüngesini uzaktan izleyen bir çizgiyi gördüğünüzü hayal edin - herhangi bir yönden bakıldığında benzer bir uzunluğa sahip olacaktır) .

Neptün'de yörüngedeki bir uydunun 6,3 au'luk bir taban çizgisini (dairesel bir yörüngenin akoru ile tanımlanan) yapmasının ne kadar sürdüğünü hesaplarsanız, bu sadece 5,5 yıldır.

Ancak, bu sadece gökyüzünün bir kısmı için - uzay aracının hareketine dik açıdaki kısım. Uzay aracının hareketi esasen doğrudan ona doğru olduğu için, gökyüzünün büyük kısımları neredeyse hiç taban çizgisine sahip olamaz. Paralaks ve doğru hareketi (yıldızların göreli teğetsel hızı) çözmek de, uygun hareket uydu hareketine paralel olsaydı zor olurdu. Earth-Sun L2'de bu sorun ortadan kalkar çünkü her 6 ayda bir Paralaks hareketi tersine döner, ancak doğru hareket dönmez. Neptün civarında bunun gerçekleşmesi için 84 yıl beklemeniz gerekir.

Elbette uzay aracı yolculuğunun başladığı yer (Dünya) ile potansiyel olarak 30 au olan Neptün arasındaki gözlemsel temeli de elde edersiniz. Ancak bu, tüm gökyüzünü kapsama sorununu çözmez ve ayrıca aşağıda tartışılan sorunları da çözmez.

Diğer sorunlar pratiktir ve bunlara yeterince para atarsanız çözülebilir olduğunu düşünüyorum.

Gaia'nın sınırlı bir telemetri bant genişliği vardır. Şu anda, verilerin bir alt kümesi Dünya'ya geri gönderilmeden önce önemli ölçüde otonom karar alma ve işleme var. Bu sorunlar, yalnızca 1,5 milyon km uzaklıktaki Dünya-Güneş L2 noktasında değil, 30 au'dayken birçok kat daha zor hale gelir.

Gaia da güce ihtiyaç duyar ve güneş panelleri kullanır. Neptün'de birim alan başına yaklaşık 900 kat daha az güç elde edersiniz, bu da 900 kat daha büyük güneş panelleri veya bazı alternatif (nükleer) güç kaynakları anlamına gelir.

3 problem.

1) Zaman. Önceki yanıtların dediği gibi, Neptün'ün L2 noktasında güneşin etrafındaki daha büyük çaptan yararlanmak için 168+ yıl süren tam bir dönüşü beklemeniz gerekir.

2) Enerji. Güneş panelleri önemli ölçüde daha az enerji sağlar, potansiyel olarak yeterli değildir.

3) Mesafe. Neptün çevresindeki bir araştırmadan gelen veriler dünyaya ortalama 4 saat 10 dakika sürüyor ve bu da Plüton'dan Yeni Ufuklar gibi iletebileceğiniz veri hızını sınırlıyor.

Kesinlikle Gaia benzeri bir uzay aracı derin uzaya gönderilebilir ve yörüngesi boyunca her zaman paralaks önlemler alınabilir. Ancak bu, birkaç nedenden ötürü çekici değildir. Kısacası, büyük taban çizgisi, birkaç pahalı değişiklik pahasına size yalnızca 10 kat doğruluk sağlayabilir. Para, Dünya ortamında kullanılmak üzere daha güçlü bir teleskop yapmak için harcanması daha iyi olur. Bazı sorunlar:

1. Derin uzay görevleri bir RTG güç kaynağı, dikkatli termal kontrol vb. Gerektirir. Güneş enerjisi çok daha basittir ve termal kontrol daha basittir.

2. Telemetri, veri aktarımı, komuta vb. Mesafeler arttıkça çok daha zor hale gelir, büyük çanak anten gerektirir, güçlü vericiler, karmaşık aşağı bağlantı programları vb. Hatta birkaç AU ile yerel Dünya alanı arasındaki kare mesafe oranı muazzamdır.

3. Uzay aracının yörüngeye enjekte edilmesi önemli ölçüde daha pahalıdır.

4. Hangi paralaks doğruluğunun mevcut olduğunun açısal / zamansal profili son derece anizotropiktir. Yörünge boyunca yer alan yıldızlar yine de küçük paralakslar gösterecektir. Yörüngeye dik yıldızlara iyi paralellikler ancak birkaç yıl sonra mevcut olacaktır.

Pek çok ilginç cevap. Bir sürü gereksiz tartışma.

1) Neptün 84 yılda bir dokuz milyar km'lik bir paralaks süpürür, Dünya altı ayda bir 300 milyon km'lik bir paralaks süpürür, bu nedenle maksimum paralaks istiyorsanız Neptün, olmak. Bununla birlikte, Neptün aynı altı ayda yalnızca 53 milyon km süpürür, böylece orada daha iyi sonuçlar alabilirsiniz, ancak bunları almaya başlamadan önce altı kat daha uzun süre beklemeniz gerekir.

2) Dünyanın L2 noktası Dünya ile birlikte hareket eder, bu nedenle yalnızca bir uydunun 1,5 milyon km uzaklıkta doğru yerde sıfır hıza (Dünya'ya göre) götürülmesini gerektirir. Unutmayın, Dünya'dan uzağa bir şey fırlattığınızda, Dünya'nın yerçekimi, motorların yanması durur durmaz onu yavaşlatmaya başlayacak, böylece tek yapmanız gereken yakıtın tam olarak doğru yerde bitmesidir. En azından söylemek zor ve pahalı ama evet, bunu başarabiliriz. Neptün 4,5 milyar km uzaklıktadır, yılın zamanına bağlı olarak 300 milyon km verir veya alır. İyi haber şu ki, oraya bir uydu bulabilirsek, sadece sabit bir yörüngeye ihtiyacımız olacak, Neptün'ün L2 noktasında sıfır hıza (Neptün'e göre) ihtiyacımız olmayacak. Kötü haber şu ki, bir uyduyu karşılayabileceğimiz bir fiyata Neptün çevresindeki herhangi bir yörüngeye nasıl yerleştireceğimizi bilmiyoruz.