Kaip veikia astronominiai palydovai?

Analizuojant elektromagnetinį spektrą, iš skirtingų bangų ilgių galima tyrinėti toli kosmose esančius objektus. Mokslininkai tiria gama, rentgeno, ultravioletinių, regimojo spektro, mikrobangų, ir kitas elektromagnetinės spinduliuotės bangas. Nuotraukos, gaunamos iš astronominių palydovų, iš tiesų yra vaizdai, sukurti atvaizduojant skirtingas elektromagnetinio spektro bangas. Kadangi palydovas skrieja orbita virš Žemės, jo vaizdo neiškraipo Žemės atmosferą sudarančios dujos bei kitos dalelės, o infraraudonųjų spindulių vaizdavimo įrangos neklaidina Žemės šiluma.

Pasak J. Jurevičiaus, astronomijos palydovai turi daugybę įvairių paskirčių – jie gali būti naudojami žvaigždžių žemėlapiams (žvaigždėlapiams) sudaryti, tokiems reiškiniams kaip supernovos (labai galingos, sprogstančios žvaigždės, esančios paskutinėse gyvavimo stadijose), juodosios skylės ar kvazarai (aktyvūs galaktikos branduoliai, kurių šaltiniai yra juodosios skylės) tirti, fotografuoti Saulės sistemos planetoms ar aptikti į Žemę panašias planetas, skriejančias apie tolimas žvaigždes.

NanoAvionics palydovai
Foto: Nacionalinės švietimo agentūros nuotr.

„Bene žinomiausias matomąjį šviesos spektrą tiriantis palydovas yra NASA palydovas „Hubble“. Prieš pat Kalėdas į orbitą pagaliau turėtų pakilti ir James Webb kosmoso teleskopas, kurio iškėlimas ilgus metus buvo atidedamas dėl daugybės priežasčių, o gruodžio pradžioje NASA į orbitą paleido naują palydovą, kuris matuos juodųjų skylių ir neutroninių žvaigždžių skleidžiamus rentgeno spindulius“, – sako ekspertas.

Pasak jo, kuo daugiau ir pažangesnių astronominių palydovų paleidžiama į kosmosą, tuo daugiau mokslininkai gali sužinoti apie Visatos gelmes: „Kadangi tokie palydovai žvelgia toli į kosmosą, jie gali padėti atsakyti į klausimus apie visatos kilmę. Atstumas iki kitų kosmoso reiškinių matuojamas šviesmečiais – laiku, per kurį šviesa nukeliauja iki mūsų. Tai reiškia, kad jei žiūrite į žvaigždę, esančią už 5 šviesmečių, jos šviesa iki jūsų keliavo 5 metus ir iš tikrųjų matote, kaip ji atrodė praeityje. Reiškiniai, kuriuos tyrinėja tokie galingi palydovai kaip „Hubble“, yra taip toli, kad leidžia pamatyti objektus tokius, kokie jie buvo netoli Visatos pradžios.“

„NanoAvionics“ gamybos ir elektronikos inžinierius Jonas Jurevičius
Foto: Nacionalinės švietimo agentūros nuotr.

Paslaptinga gama spinduliuotė

J. Jurevičius sako, kad tokios organizacijos, kaip NASA ar „Fermilab“ didelį dėmesį skiria paslaptingosios gama spinduliuotės tyrinėjimams. Anot specialisto, gama spinduliuotė įdomi tuo, kad yra didelio energijos susidūrimo su materija pasekmė.

„Gama spinduliuotę sukelia sprogstančios žvaigždės, juodosios skylės, kai susiduria neutroninės žvaidžės – energetiškai labai intensyvūs reiškiniai. Be to, kosmose daug kosminės spinduliuotės, aukštos energijos dalelių, kurioms susidūrus su paprasta materija, išsiskiria šiek tiek gama spinduliuotės. Tai galima palyginti su reiškiniu, kai saulėtą dieną kambario ore matosi kabančios dulkės – pamatome kažką įprastai nematomo ir pagal tai galime spręsti, ar vyksta kažkokie procesai, kurių regimajame spektre neišvysime“, – sako inžinierius.

NanoAvionics palydovai
Foto: Nacionalinės švietimo agentūros nuotr.

Jis pasakoja, kad pirmą kartą gama spinduliuotės nežemiški šaltiniai buvo aptikti kai 1960 m. JAV mokslininkai iškėlė į kosmosą „Vela“ palydovus sovietų atominio apsiginklavimo veiksmų stebėjimui, nes atominių ginklų sprogimas sukelia iš orbitos matomą gama spindulių pliūpsnį. „Mokslininkai netikėtai aptiko krūvą pliūpsnių, ateinančių iš visų pusių. Po kurio laiko išsiaiškinta, kad tie pliūpsniai neturi kryptiškumo, neateina iš mūsų Paukščių Tako galaktikos, o iš įvairiausių krypčių. Galiausiai buvo išsiaiškinta, kad jie kyla susiformavus juodosioms skylėms, kai žvaigždės sprogsta ar susiduriant neutroninėms žvaigždėms“, – tikina J. Jurevičius.

Ekspertas priduria, kad gama spinduliuotė atsiranda ir tuomet, kai vyksta sąveika su tamsiąja materija (nematoma ir šviesos neatspindinti medžiaga, sudaranti apie 85 proc. Visatos masės) – dėl kosminės spinduliuotės, kurią gali sukelti sprogusios žvaigždžių liekanos, juodosios skylės ar susidūrusios neutroninės žvaigždės: „Mokslininkai bando išsiaiškinti, kas yra tamsioji materija. Matydami gamą spinduliuotę jie gali nustatyti arba apskaičiuoti energijos kiekius ir pasiskirstymus, taip pat tirti reiškinius ir struktūras, kurie nebūtų pastebimi kituose spektro ruožuose, kas leis tobulinti kitas mokslininkų teorijas: kaip ir kodėl juda galaktikos, tiksliau apskaičiuoti tamsiosios materijos su paprasta materija santykį ir kitus dalykus.“

Pakils pirmas „NanoAvonics“ klientui kurtas astronominis palydovas

Būtent gama spinduliuotę kosmose netrukus tyrinės ir lietuvių įmonės „NanoAvionics“ klientui sukurtas palydovas. „NanoAvionics“ įmonių grupė pasirašė sutartį su viena žinomiausių ir didžiausių mokslo bei technologijų institucijų pasaulyje – Los Alamos nacionaline laboratorija (LANL). Laboratorija įkurta 1943 m., o jos pirminis tikslas buvo sukurti atominę bombą. Šiandien joje atliekami daugiadisciplininiai moksliniai tyrimai tokiose srityse kaip nacionalinis saugumas, kosmoso tyrimai, branduolinė sintezė, atsinaujinančioji energija, medicina, nanotechnologijos.

NanoAvionics palydovai
Foto: Nacionalinės švietimo agentūros nuotr.

Tai bus pirmoji „NanoAvionics“ klientui sukurto palydovo astronominė misija – įmonė pagamins platformą, į kurią bus integruotas LANL įrenginys. 12U dydžio (maždaug mikrobangų krosnelės dydžio) palydovu bus vykdoma mini astrofizikinė MeV (kinetinės energijos mega elektronvoltų ruože) fono stebėjimo (angl. Mini Astrophysical MeV Background Observatory, MAMBO) misija. MAMBO tikslas – atlikti iki šiol geriausius kosminio difuzinio gama spindulių fono (CDG) matavimus naudojant įrenginyje esantį naujovišką gama spindulių detektorių. Tai bus pirmoji per pastaruosius 20 metų LANL inicijuota palydovinė misija, kai į palydovą integruojamas didelės energijos astrofizikos įrenginys.

„Šie mūsų kuriami mažieji palydovai gali būti paprastai pritaikomi skirtingoms misijoms integruojant skirtingus instrumentus. Tai, kad LANL pasirinko mus kaip partnerius šiai istorinei misijai, rodo mūsų palydovų, jų posistemių ir kitų paslaugų kokybę, taip pat parodo didelį mažųjų palydovų potencialą mokslinių tyrimų ir mokslo bendruomenei. Tikime, kad šis bendradarbiavimas, kaip ir ankstesnės partnerystės su NASA bei Masačiusetso technologijos institutu (MIT), prisidės prie mūsų tolesnio augimo“, – sako „NanoAvionics“ generalinis direktorius Vytenis J. Buzas.

Vytenis J. Buzas
Foto: Nacionalinės švietimo agentūros nuotr.

Šiuo metu „NanoAvionics“ yra viena iš 3–4 didžiausių mažuosius palydovus kuriančių įmonių pasaulyje – visa bendrovės produkcija eksportuojama į 40 pasaulio šalių. Per pastaruosius metus savo darbuotojų skaičių padidinusi 60 proc., bendrovė kitais metais ruošiasi dar labiau plėstis. Kitų metų pirmajame pusmetyje „NanoAvionics“ kelsis į naujas patalpas Visorių informacinių technologijų parke, kurios užims iki 2 tūkst. kvadratinių metrų plotą bei ieško naujų darbuotojų – daugiausiai įvairių sričių inžinierių bei programuotojų.