"סוויפט", לוויין חדש של נאס"א, יפנה אל השמיים ב -17 בנובמבר, שנועד לאבחן התפרצויות קרני גאמה ולהצליף סביבן כדי לתפוס אותן במעשה. ותוכנת ההדק שהופכת את המצפה המעופף לחכם מספיק כדי לעשות זאת מגיע מצוות מדעי החלל במעבדה הלאומית לוס אלמוס.
התפרצויות קרני גאמה, שהתגלו לראשונה על ידי לוס אלמוס במהלך ניתוח נתונים ללא הגברה גרעינית, מתרחשות באופן אקראי ברחבי היקום. הם הפיצוצים החזקים ביותר שידעה האנושות, ועליהם חרגה רק המפץ הגדול. הטלסקופ Burst Alert של סוויפט יאתר ויאתר כשני פרצים בשבוע וישדר את עמדותיהם לאדמה תוך פחות מ -15 שניות.
על ידי חקר ההתפרצויות, יש למדענים הזדמנות להאיר כמה מהתעלומות הקדומות ביותר של היקום. "אנו מאמינים כי סוויפט מסוגלת לצפות בהתפרצויות קרני גאמא ממש לאורך הזמן לכוכבים הראשונים ביותר שנוצרו אי פעם לאחר המפץ הגדול," אמר מדען הפרויקט של לוס אלמוס, אד פנימור, עמית המעבדה.
יעדי המשימה העיקריים של סוויפט הם לקבוע מה גורם להתפרצות של קרני קרני גאמא, ואולי חשוב מכך, לקבוע כיצד ההתפרצות מתפתחת ומתקיימת אינטראקציה עם הסביבה: זרימת השקע של הפרץ היא המקום היחיד ביקום בו משהו פי עשרה מגודל כדור הארץ זז מהירות האור 0.9999.
המרכיב עמו מעורב לוס אלמוס באופן האינטימי ביותר הוא הטלסקופ Burst Alert (BAT), חומרה שנבנתה ופיתחה על ידי מרכז טיסת החלל גודארד, בניהולו של ניל גרלס. התפקיד של לוס אלמוס היה בפיתוח התוכנה המדעית המשולבת של ה- BAT, כדברי פנימור, "בעצם אומרת לסוויפט מתי להצביע ואיפה להצביע."
תוכנת "ההדק" המשולבת סורקת את הנתונים מה- BAT וקובעת מתי מתרחשת פרץ קרני גאמא. "למרות שעיניים אנושיות בשטח יכולות לעשות זאת בקלות, עושה זאת בעיוורון בלוויין זה די קשה", אמר פנימור. "למעשה, בניסויי התפרצויות קרני גאמא בעבר היה מקובל שתשעה מתוך עשרה טריגרים הם אזעקות שווא. אזעקות שווא יהיו הרות אסון מאחר וסוויפט למעשה ישתלב סביבו בכדי לנסות להתבונן במקור השווא. " סוויפט מסתובב במרחב תוך 70 עד 100 שניות כדי להציג את אירוע הדהייה.
מידע המיקום של ה- GRB מסוויפט ישודר גם לטלסקופים רובוטיים ממתינים בשטח. ביניהם נמצא הטלסקופ RAPTOR של לוס אלמוס, שיכול להצביע לכל מקום תוך 6 שניות ולתפוס את ההתפרצות בזמן שהיא עדיין מתרחשת.
הקטע השני הקריטי במאמץ של לוס אלמוס הוא התוכנה לאיתור פרץ קרני הגמא כך שהלווין יודע בדיוק לאיזה כיוון עליו לכוון את הטלסקופים האחרים שלו. ה- BAT משתמש בטכניקת הדמיה החלוצית על ידי לוס אלמוס המכונה הדמיית צמצם מקודד, ולאחרונה השתמשה בו לוס אלמוס על סיפון הלוויין High Energy Transient Explorer (HETE).
בציוד ההדמיה שעל סיפון סוויפט, 54,000 חורים בפאנל של עופרת בגודל של גיליון דיקט מלא מייצרים "תמונה", למעשה אלפי תמונות חופפות (כ -30,000 מהן). על תוכנת לוס אלמוס לבטל את התמונות החופפות ולהפוך תמונה אחת חזקה ומוארת יותר ממנה ניתן למצוא את המיקום המדויק של פרץ קרני הגמא, תוך ביטול מקורות ידועים ושונות סטטיסטיות.
דייוויד פאלמר, אסטרופיסיקאי לוס אלמוס, בעל מומחיות מיוחדת בהדמיית צמצם של קידוד ואלגוריתמים חכמים, הוא איש המפתח כמעט לכל התוכנות המדעיות ב- BAT, כ- 30,000 שורות קוד. לתוכנה להתמודד עם המשימות הנדרשות לוקח כמות עצומה של קוד מחשב, עם מאות רכיבים אינטראקציה. "בזכות תפיסתו של התמונה כולה במורכבותה הצליח פאלמר לפתח את החבילה המדעית הזו", אמר פנימור, "פלמר ככל הנראה ביצע את עבודתם של 20 איש בפרויקט זה."
כדי להתכונן לעבודת התוכנה המתמשכת במהלך חיי השנתיים של המלאכה, פנומור וצוותו פיתחו סימולציות מורכבות בלוס אלמוס כדי לשחזר את התנהגותו וחוויותיו של מכשיר ה- BAT במרחב. הסימולטור מאפשר לצוות להתאמן בתגובה לנושאים פוטנציאליים שעשויים לדרוש כוונון של התוכנה. התוכנה תוכננה עם "המון ידיות" כפי שפנימור מבטאת אותה, כדי לאפשר לצוות לצבוט תוכנות ברציפות. האתגר המיוחד עבור פאלמר היה הגיל היחסי של המחשב על סיפון המלאכה: זהו מחשב של 25 מגה הרץ, איטי פי 100 מהמחשבים שיש לרוב האנשים בבית.
מצפה הכוכבים של סוויפט מתוכנן להשקה בשעה 12:09 בערב, EST יום רביעי, 17 בנובמבר בשעה, עם חלון שיגור של שעה. הלוויין הוא על גבי רקטת דלתא II של בואינג, שיגור מתחנת חיל האוויר קייפ קנוורל (CCAFS), פלה.
סוויפט היא חלק מתוכנית Explorer Explorer בינוני (MIDEX). החומרה פותחה על ידי צוות בינלאומי מארצות הברית, בריטניה ואיטליה, תוך מעורבות מדעית נוספת בצרפת, יפן, גרמניה, דנמרק, ספרד ודרום אפריקה.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של לוס אלמוס
