Uus NASA satelliit "Swift" suundub taevasse 17. novembril. Selle eesmärk on tuvastada gammakiirguse purunemised ja piitsutada neid, et neid teolt tabada. Ja päästikutarkvara, mis muudab lendava vaatluskeskuse selleks piisavalt nutikaks, tuleb Los Alamose riikliku labori kosmoseteaduse meeskonnalt.
Gammakiirguspursked, mille Los Alamos avastas esmakordselt tuumarelva leviku tõkestamise andmete analüüsi käigus, esinevad juhuslikult kogu universumis. Need on inimkonnale teadaolevalt kõige võimsamad plahvatused, mille ületas vaid Suur Pauk. Swifti Burst Alert -teleskoop tuvastab ja leiab umbes kaks purunemist nädalas ning edastab nende positsioonid maapinnale vähem kui 15 sekundiga.
Purskeid uurides on teadlastel võimalus valgustada universumi kõige varasemaid saladusi. "Usume, et Swift on võimeline jälgima gammakiirguse purskeid läbi aegade kuni esimeste tähtedeni, mis kunagi pärast Suurt Pauku tekkisid," ütles labori teadur, Los Alamose projekti teadlane Ed Fenimore.
Swifti peamised missiooni eesmärgid on kindlaks teha, mis paneb gammakiirguse purunemised linnukese sisse võtma, ja mis veelgi olulisem, selle kindlaksmääramine, kuidas purske areneb ja kuidas ümbritsev keskkond suhestub: purske järeltulek on ainus koht universumis, kus midagi 10-kordse suurusega Maa liigub valguse kiirusel 0,9999.
Komponent, millega Los Alamos on kõige tihedamalt seotud, on Burst Alert Telescope (BAT), riistvara, mille on ehitanud ja arendanud Goddardi kosmoselennukeskus Neal Gehrelsi juhtimisel. Los Alamose roll oli PVT pardal oleva teadustarkvara väljatöötamisel, mis, nagu ütleb Fenimore, “ütleb Swiftile põhimõtteliselt, millal osutada ja kuhu osutada”.
Rongisisene “päästik” tarkvara skannib andmeid PVT-st ja määrab kindlaks, millal gammakiirguspursk on pooleli. "Ehkki maapinnal olevad inimsilmad saavad seda hõlpsalt teha, on seda satelliidilt pimesi teha üsna keeruline," sõnas Fenimore. “Tegelikult on varasemates gammakiirguspurske katsetes olnud tavaline, et kümnest päästikust üheksa on valehäired. Valed alarmid oleksid hukatuslikud, kuna Swift kavatseb valeallikate vaatlemisel end tegelikult ümber käia. " Hävimisjuhtumi kuvamiseks pöörab Swift kosmoses 70–100 sekundi jooksul.
Swifti GRB-de asukohateavet edastatakse ka maa peal ootavatele robotiteleteleskoopidele. Nende hulgas on teleskoop Los Alamos RAPTOR, mis osutab kuue sekundi jooksul ükskõik kuhu ja suudab plahvatuse kinni hoida, kuni see veel toimub.
Los Alamose kriitilise tähtsusega teine osa on tarkvara, mis võimaldab leida gammakiirguspurske nii, et satelliit teaks täpselt, millises suunas ta peaks oma teisi teleskoope suunama. BAT kasutab pildistamise tehnikat, mida juhib Los Alamos, mida nimetatakse kodeeritud avaga pildistamiseks ja mida viimati kasutas Los Alamos satelliidi High Energy Transient Explorer (HETE) pardal.
Swifti pardal olevas kuvamisseadmes tekitavad 54 000 nööbikujulist pliiplaati, mille suurus on terve vineerileht, „pildi”, tegelikult tuhandeid kattuvaid pilte (neist umbes 30 000). Los Alamose tarkvara peab kattuvad pildid lahti harutama ja tegema ühe tugevama, heledama pildi, millest on võimalik leida gammakiirguspurske täpne asukoht, vältides samal ajal teadaolevaid allikaid ja statistilisi erinevusi.
David Palmer, Los Alamose astrofüüsik, kellel on eriteadmised kodeeritud avaga pildistamise ja nutikate algoritmide alal, on praktiliselt kogu PVT-s oleva teadustarkvara, umbes 30 000 koodirida, võtmeisik. Selleks, et tarkvara vajalike toimingutega hakkama saaks, on vaja tohutult arvutikoodi koos sadade interakteeruvate komponentidega. "Tänu tema tervikpildi mõistmisele kogu keerukuses suutis Palmer selle teaduspaketi välja töötada," sõnas Fenimore: "Palmer tegi selle projekti heaks tõenäoliselt 20 inimest."
Käsitöö kaheaastase eluea jooksul käimasolevaks tarkvaratööks ettevalmistamiseks on Fenimore ja tema meeskond välja töötanud Los Alamoses keerulised simulatsioonid, et taastada BAT-seadme tõenäoline käitumine ja kogemused kosmoses. Simulaator võimaldab meeskonnal harjutada reageerimist võimalikele probleemidele, mis võivad vajada tarkvara häälestamist. Tarkvara oli loodud nii, et Fenimore sõnastab selle palju nuppe, et meeskond saaks tarkvara pidevalt näpistada. Palmeri jaoks on eriline väljakutse olnud veesõiduki pardal oleva arvuti suhteline vanus: see on 25 MHz arvuti, mis on 100 korda aeglasem kui arvutid, mis enamikul inimestel kodus on.
Swifti vaatluskeskuse käivitamine on kavandatud kell 12:09 EST kolmapäeval, 17. novembril kell ühe tunni pikkuse käivitusaknaga. Satelliit asub Boeing Delta II raketi pardal, mis stardib Cape Canaverali õhujõudude jaamast (CCAFS), Fla.
Swift on osa NASA keskmise uurija (MIDEX) programmist. Riistvara töötas välja rahvusvaheline meeskond Ameerika Ühendriikidest, Suurbritanniast ja Itaaliast, lisaks oli teaduslik osalus ka Prantsusmaal, Jaapanis, Saksamaal, Taanis, Hispaanias ja Lõuna-Aafrikas.
Algne allikas: Los Alamosi pressiteade
