„Swift“, nový satelit NASA, bude smerovať k nebesiam 17. novembra, ktorého cieľom je detekovať výbuchy gama lúčov a bičovať ich, aby ich chytili pri čine. Spúšťací softvér, vďaka ktorému je letové observatórium dostatočne inteligentné, pochádza z tímu Space Science v Národnom laboratóriu Los Alamos.
Výbuchy gama žiarenia, ktoré prvýkrát objavil Los Alamos v priebehu analýzy údajov o nešírení jadrových zbraní, sa vyskytujú náhodne v celom vesmíre. Sú to najsilnejšie explózie, aké ľudstvo pozná, prekročené iba Veľkým treskom. Výstražný teleskop Swift's Alert Telescope zistí a lokalizuje asi dva impulzy týždenne a svoje polohy presunie na zem za menej ako 15 sekúnd.
Štúdiom výbuchov majú vedci príležitosť osvetliť niektoré z najskorších záhad vesmíru. "Sme presvedčení, že Swift dokáže pozorovať výbuchy gama lúčov hneď od času k úplne prvým hviezdam, ktoré sa kedy vytvorili po Veľkom tresku," uviedol vedecký pracovník projektu Los Alamos Ed Fenimore, vedecký pracovník.
Hlavnými cieľmi misie pre Swift sú určiť, čo spôsobuje, že sa roztrhnú gama žiarenia, a čo je možno dôležitejšie, zistiť, ako sa roztrhnutosť vyvíja a ako s ňou interaguje. Zem sa pohybuje rýchlosťou 0,9999 rýchlosti svetla.
Komponentom, do ktorého je Los Alamos najviac zapojený, je Burst Alert Telescope (BAT), hardvér postavený a vyvinutý spoločnosťou Goddard Space Flight Center, pod vedením Neala Gehrelsa. Úloha Los Alamos spočívala vo vývoji palubného vedeckého softvéru BAT, ktorý, ako hovorí Fenimore, „v podstate hovorí spoločnosti Swift, kedy a na čo má smerovať“.
Palubný „spúšťací“ softvér skenuje údaje z BAT a určuje, kedy prebieha gama lúč. "Aj keď to ľudské oči na zemi dokážu ľahko urobiť, slepo to robiť na satelite je dosť ťažké," uviedol Fenimore. „V minulých experimentoch s gama lúčmi sa v skutočnosti stalo, že deväť z 10 spúšťačov sú falošné poplachy. Falošné poplachy by boli katastrofálne, pretože Swift sa skutočne zabil, aby sa pokúsil sledovať falošný zdroj. “ Swift sa otočí v priestore do 70 až 100 sekúnd, aby sa zobrazila udalosť vyblednutia.
Informácie o polohe GRB od spoločnosti Swift sa budú vysielať aj na čakajúce robotické teleskopy na zemi. Medzi nimi je ďalekohľad Los Alamos RAPTOR, ktorý môže ukazovať kamkoľvek do 6 sekúnd a zachytiť výbuch, zatiaľ čo sa to stále deje.
Kritickou druhou časťou úsilia Los Alamos je softvér na nájdenie roztrhnutia gama žiarenia tak, aby satelit presne vedel, ktorým smerom by mal nasmerovať svoje ostatné teleskopy. BAT používa zobrazovaciu techniku, ktorú priekopníkom Los Alamos nazýva zobrazovanie s kódovanou apertúrou, a naposledy ju používa Los Alamos na palube satelitu High Energy Transient Explorer (HETE).
V zobrazovacom zariadení na palube Swift vyprodukuje 54 000 dierok v paneli olova s veľkosťou celej vrstvy preglejky „obraz“, v skutočnosti tisíce prekrývajúcich sa obrazov (približne 30 000 z nich). Softvér Los Alamos musí dešifrovať tie prekrývajúce sa obrazy a vytvoriť jeden silnejší a jasnejší obraz, z ktorého je možné zistiť presné umiestnenie roztrhnutia gama žiarenia, a súčasne odstrániť známe zdroje a štatistické variácie.
David Palmer, astrofyzik Los Alamos so špeciálnymi odbornými znalosťami v zobrazovacích a inteligentných algoritmoch s kódovanou clonou, je kľúčovou osobou pre takmer všetok vedecký softvér na BAT, približne 30 000 riadkov kódu. Aby softvér zvládol požadované úlohy, vyžaduje obrovské množstvo počítačového kódu so stovkami vzájomne spolupracujúcich komponentov. „Palmer dokázal tento vedecký balík vyvinúť vďaka jeho pochopeniu celého obrazu v celej jeho komplexnosti,“ uviedol Fenimore, „Palmer zrejme na tomto projekte vykonal prácu 20 ľudí.“
S cieľom pripraviť sa na prebiehajúcu softvérovú prácu počas dvojročného života plavidla, Fenimore a jeho tím vyvinuli komplexné simulácie v Los Alamos s cieľom obnoviť pravdepodobné správanie a skúsenosti nástroja BAT vo vesmíre. Simulátor umožňuje tímu precvičiť reakciu na potenciálne problémy, ktoré môžu vyžadovať ladenie softvéru. Softvér bol navrhnutý s „množstvom gombíkov“, ako ho Fenimore formuluje, aby tím mohol softvér neustále vylepšovať. Osobitnou výzvou pre Palmera je relatívny vek počítača na palube plavidla: je to počítač s frekvenciou 25 MHz, 100-krát pomalší ako počítače, ktoré má väčšina ľudí doma.
Hvezdáreň Swift je naplánovaná na spustenie o 12:09 hod., EST streda, 17. novembra o, s hodinovým otváracím oknom. Satelit je na palube rakety Boeing Delta II a odštartuje z Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS), Fla.
Swift je súčasťou programu stredného prieskumníka NASA (MIDEX). Hardvér bol vyvinutý medzinárodným tímom zo Spojených štátov, Spojeného kráľovstva a Talianska, s ďalšou vedeckou účasťou vo Francúzsku, Japonsku, Nemecku, Dánsku, Španielsku a Južnej Afrike.
Pôvodný zdroj: Los Alamos News Release
