• No results found

Satelliter och himlakroppar

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Satelliter och himlakroppar"

Copied!
59
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Himlakroppar & Satelliter

Föreläsning inom serien “Fysik – världen kring oss“, 10:e februari 2010

Julia K. Becker, Göteborgs Universitet

Vad är en satellit?

satellit (av latin

sate´lles, genitiv sate´llitis, 'livknekt',

'tjänsteande', 'hejduk'), naturlig eller konstgjord kropp i

bana kring en planet

Nationalencyclopedin

Î naturliga satelliter (månen, jupiters månar, ...)

Î konstgjorda satelliter

(2)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

3 delar

1.

Rymdfärd – historia och satellitbanor

2.

Att planera en satellit

3.

Astrofysik med satelliter

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Första satellit: Sputnik 1

¾

Sergey Korolev (1907-1966),

“Chief Designer“, identitet

hölls hemligt till hans död

¾

04:e Okt 1957 – Sputnik 1

¾

vikt:

83 kg

mer än halva vikten:

batterier!

¾

diameter:

58 cm

¾

“Beep“ – signal kunde

detekteras med amatör-radio

¾

Batterierna fungerade i 21

dagar, inga signaler efter det

¾

Sputnik återvände till jorden i

januari 1958, efter 58 dagar

(3)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Första däggdjur i rymden

¾

Sputnik 2 - 03:e Nov 1957,

Sovietunion

¾

Hunden Lajka ombord

¾

vikt:

508 kg

¾

höjd:

1.2 meter

¾

efter 10 dagar (eller redan

efter några timmar?) dör

Lajka

¾

Brist på tid ... skepp utan

möjlighet att ta hem hunden

levande

http://www.nytimes.com/partners/aol/special/sputnik/laika.1.jpg.html

Månens baksida

¾

Luna 3, Sovietunion

¾

07:e Okt 1959

¾

Vikt:

279 kg

¾

Diameter:

1.2 meter

¾

Kamera ombord, med 40

bilder

¾

Bilderna framkallades

automatiskt på rymdskeppets

hemresa

(4)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Första människan i rymden

¾

12:e april 1961,

Sovietunion

¾

Juri Gagarin

blir första

människan som reser

till rymden

¾

Vostok 1

Vikt:

4700 kg

diameter:

2.4

meter

http://www.nasa.gov/mission_pages/shuttle/sts1/gagarin_anniversary.html

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Månlandning 1969

¾

20:e juli 1969, Apollo 11

(USA)

¾

Vikt:

47 000 kg

¾

Neil Armstrong, Edwin Aldrin

& Michael Collins

¾

Bara Armstrong & Aldrin fick

lämna skeppet...

(5)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Första rymdturisten

¾

2001: Dennis Tito betalar

20miljoner $

för att resa till

International Space Station

¾

8 dagar

i rymden (färd till ISS,

uppehåll på ISS & hemresa)

¾

Resan organiserades av

Space Adventures Ltd

,

¾

http://www.space-tourism.ws/space-adventures.html

¾

Sedan dess flera rymdturister

genom Space Adventures Ltd

¾

Æ när är det din tur?

http://www.space-tourism.ws/dennis-tito.htm

Teori och praxis

¾

Vilken

fysik

krävs för att skicka upp satelliten?

¾

Vilka

banor runt jorden

finns det?

(6)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Satellitbanor

¾

Centrifugalkraften verkar utåt

F

c

= m*v

2

/r

¾

Gravitationskraften verkar inåt

F

g

=m*M*G/r

2

¾

Stationär bana runt jorden:

F

c

= F

g

¾

Interplanetär mission:

F

c

> F

g

v

r

jordens massa M

satellitens massa

m

F

g

F

c

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Viktig att tänka på

1.

m

¾

satellitens massa

¾

ju tyngre satelliten desto

svårare att skicka upp

den

2.

v

¾

Satellitens hastighet –

¾

vill jag skicka den på en

stationär bana eller på

en interplanetär mission

3.

r

¾

Satellitens radius runt

jorden

v

r

(7)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Olika Satellitbanor

¾

Låg jordbana

Low Earth Orbit (LEO)

0 – 2000 km

¾

Medium jordbana

Medium Earth Orbit

(MEO)

2000 km – 36 000 km

¾

Geostationär bana

36 000 km

¾

Hög jordbana

High Earth Orbit (HEO)

>36 000 km

http://physics.uoregon.edu/~jimbrau/BrauImNew/Chap02/FG02_26.jpg

Satelliter

0 km – Sea level

37.6 km – Self Propelled Jet Aircraft 215 km – Sputnik 1

340 km – International Space Station 595 km – Hubble Space Telescope 700 – 1700 km – Polar orbiting satellites

(8)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Låg jordbana – LEO

¾

0 km – 2000 km

¾

90min runt jorden

¾

Satelliter:

kommunikation (krävs

lite energi att skicka

upp satelliten)

ISS (319.6 km –

346.9 km)

...

http://sparkleberrysprings.com/v-web/b2/index.php?m=200601

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Space shuttle

¾

2 Solid Rocket Boosters (SRBs),

80 percent of launch thrust.

¾

Rust-colored External Tank

(ET), feeds fuel to three Space

Shuttle Main Engines (SSMEs)

during launch

¾

The orbiter, serves as the

crew's home in space and is

equipped to dock with the

International Space Station.

(9)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Satelliter

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Orbitalaltitudes.jpg

0 km – Sea level

37.6 km – Self Propelled Jet Aircraft 215 km – Sputnik 1

340 km – International Space Station 595 km – Hubble Space Telescope 700 – 1700 km – Polar orbiting satellites

20 350 km

Medium jordbana – MEO

¾

2000 km – 35 786 km

¾

positioneringssystem,

kring ~ 20 000 km

(10)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Positionsmätning

¾

Mät

tiden

det tar för

signalen

mellan satelliten

och objektets position

(tex

bilen)

¾

Man vet då på vilket

avstånd objektet befinner

sig, men inte var exakt på

sfären

¾

2, 3, 4, ... satelliter

: exakta

positionen kan bestämmas

genom att jämföra sfärerna

http://www.kowoma.de/gps/Positionsbestimmung.htm

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

GLObal NAvigation Satellite System

¾

Ryskt system

¾

19 100 km höjd

¾

1976 – första satelliterna

¾

1991 – gobal täckning

¾

~ 24 satelliter

http://de.wikipedia.org/wiki/GLONASS

Satellit i GLONASS Systemet

(11)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Global Positioning System (GPS)

¾

Amerikanskt system

¾

Sedan ~ 1979

¾

1983 – Öppning till

intern. civilbefolkningen

efter att ett koreanskt

flygplan sköts ner av

Ryssland, för att det

hade flygit fel

¾

20 200 km

höjd

¾

24 satelliter

http://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System

ESA

Galileo systemet

¾

Europeiskt system (EU och European

Space Agency ESA)

¾

23 222 km höjd

¾

2004 – testsatelliter (GIOVE)

(12)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Noggranhet

¾

Noggrannhet på vanligtvis

~ 20 meter

¾

Exakta värdet beror på hur många

satelliter

som är

synlig från positionen där man befinner sig

¾

Dyra, professionella system kan nå en noggrannhet

mindre än en meter

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

¾

Selected Availability, avstängd Maj 2002

¾

Atmosfären

¾

Husväggar

Källor för mätfel

http://www.kowoma.de/gps/Fehlerquellen.htm

ostörd rymd

Störd utspridning

Ionosfär

Troposfär

oreflekterad

signal

reflekterad signal

(13)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Noggrannhet/Mätfel

¾

Ionosfären

Æ positionsfel ~ ± 5 meter

¾

Avvikelse av Satellitbanorna

Æ positionsfel ~ ± 2.5 meter

¾

Mätfel på satellitklockorna

Æ positionsfel ~ ± 2 meter

¾

Troposfären

Æ ± 0.5 Meter

¾

Räkneosäkerhet

Æ positionsfel ~ ± 1 meter

¾

Totalt är noggrannheten på positionsmätningen ~

10-20

meter

Satelliter

0 km – Sea level

37.6 km – Self Propelled Jet Aircraft 215 km – Sputnik 1

340 km – International Space Station 595 km – Hubble Space Telescope 700 – 1700 km – Polar orbiting satellites

(14)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Geostationär bana – radie?

¾

Centrifugalkraften verkar utåt

F

c

= m*v

2

/r

¾

Gravitationskraften verkar inåt

F

g

= m*M*G/r

2

¾

Stationär bana runt jorden:

F

c

= F

g

¾

Geostationär bana:

v =

Z

* (R + h),

Z = vinkelfrekvens

M = 6*10

24

kg

G = 6.67 * 10

-11

m

3

/s

2

/kg

R = 3670 km

¾

Î h = 36 000 km

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Geostat.gif

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Interplanetär mission

¾

Mål: Utforska planeterna och asteroiderna i solsystemet

¾

Resan till

Mars

(Mars Odyssey, Mars Express, Mars

Reconnaissence Orbiter, ...), ~ 1.5 år

Jupiter

(Galilei – ankomst 1995, ...), ~ 6 år

Saturnus

(Cassini-Huygens – ankomst 2004), ~ 7 år

asteroiderna Vesta & Ceres (DAWN)

Utanför solsystemet

(Voyager 1 & 2)

¾

Lång resa (>1.5 år för en enkel resa), energi/tid...

(15)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Resan till mars

(16)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Resan till mars

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Bemannad mission till mars?

¾

Resan tar ~1.5 år

¾

Kosmisk strålning:

radioaktivitet!?

¾

Typiska tidsintervall på

ISS ~ 6 månader

Æ leva

i gravitationsfri rymd i

flera år!?

¾

Psykologi?

¾

dessa och andra frågor

måste besvaras först

(17)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Voyager satelliterna

Voyager 2

¾

2 satelliter

¾

uppskjutning 20:e

augusti 1977

¾

Voyager 1 – till jupiter,

saturnus och sedan ut

ur solsystemet

¾

Voyager 2 – till uranus

& neptunus, sedan ut

ur solsystemet

(18)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

“Swing-by“

http://www.bernd-leitenberger.de/swingby.shtml

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Extra energi: “Gravity Assist“

(19)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Avbromsining: “Gravity Assist“

http://www.nasa.gov/mission_pages/dawn/mission/index.html

Sammanfattning Del 1

¾

Första satellit 1957, första bemannad satellit 1961

¾

Banor runt jorden

Low Earth Orbit (e.g. Hubble och ISS)

Medium Earth Orbit (kommunikationssatelliter, e.g. GPS,

Galilei)

Geostationär bana

High-Earth Orbit (oftast astronomi-satelliter)

¾

Interplanära färder

Mars, Jupiter, ...

(20)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Del II

1.

Rymdfärd – historia och satellitbanor

2.

Att planera en satellit

3.

Astrofysik med satelliter

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Varför (I) – mäta atmosfärens egenskaper

(21)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Varför (II) – “Earth science“

¾

kartlägga jorden, havsbottnens

struktur, etc.

¾

Earth Observing System (NASA):

“long-term global observations of

the land surface, biosphere, solid

Earth, atmosphere, and oceans“

http://nasascience.nasa.gov/earth-science/oceanography/physical-ocean/ocean-surface-topography

Byrd Glacier, Antarctica

(22)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Varför (III) - Vädersatelliter

http://history.nasa.gov/SP-4312/p143.jpg

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Varför (IV) - kommunikation

(23)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Varför (V) bosätta planeter...

¾

BILD

PLANETENBESIEDLUNG!!!!!

(24)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Att planera en satellit

¾

Raket

¾

Satellitdesign

¾

Payload

¾

Styrning

¾

Betalningssätt

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Att planera en satellit

(25)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Raketen

¾

En satellit väger ungefär flera kg up till flera 1000 kg

(ISS ~ 344 tusen kg)

¾

Behöver tillräcklig energi (= hastighet) för att få

satelliten i en omloppsbana

Raketprincipen: Newtons tredje lag

¾

Luftens partiklar skapar

ett lika stort tryck åt alla

håll

¾

Men med ett hål i botten

skapas en obalans i

kraften på balongen

¾

Luften släpps nedåt,

ballongen flyger upåt

(26)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Raketprincipen

http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/media/Propulsion/chem-propulsion.gif

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Bygg din egen raket

http://ramaidee.bgcc.at/experimente/dieLuftballonrakete

Du behöver:

1. tejp

2. tråd

3. klädnypa

4. 1 ballong

5. 1 sugrör

(27)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Exempel – Swift uppskjutning

¾

“Fairing“

Æ skydd

¾

“Three-stage rocket“

Æ

uppskjutning sker i tre faser

fas 1 – stort massflöde

Æ

stor acceleration

fas 2 – mindre massflöde,

hålla hastighet hög

fas 3 – låg massflöde, hålla

hastighet hög

slipper “dödvikt“

Æ man

släpper de första stegen

efter fasen

¾

Satellitens avkoppling

http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/swift/news/2004/swift_presskit.pdf

(28)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Att planera en satellit

¾

Raket

¾

Satellitdesign

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Satellitens design

(29)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Tre-axel och spinn stabilisering

¾

Tre-axel stabiliserad satellit

¾

Spinn-stabiliserad satellit

http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/hakucho/hakucho_about.html

Hakucho (NASA,

Röntgen-satellit, 1979-1983)

Credit: NASA

Integral, gamma-satellit (sedan 2002)

Energikällor

¾

Solceller

utnytta solenergin

plus små batterier

¾

Nukleära batterier

missioner utanför mars

(solen för svag)

kärnsönderfall (INGEN

REAKTOR!)

tex plutonium,

strontium, caesium...

kan hålla flera år upp till

årtionden

Nuclear battery, Cassini Huygens

(30)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Att planera en satellit

¾

Raket

¾

Satellitdesign

¾

Payload

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Payload

¾

Kommunikationssatellit

atomklockor

sändare/mottagare

(radio)

¾

Geosatteliter

optiskt, radar

¾

Astrophysikalisk

satellit

Infraröd-, Röntgen-,

gamma-strålning,

elektroner, ...

Î detektorer

http://www.esa.int/esaCP/SEMU0S95QCE_index_1.html http://www.radarsat2.info/about/gallery/page1.asp

(31)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Att planera en satellit

¾

Raket

¾

Satellitdesign

¾

Payload

¾

Styrning

(32)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Basstationer för

ett satellitnätverk (vädersatelliter)

http://www.spacetec.no/docs

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Exempel på en basstation

¾

McMurdo, Antarktis

http://amrc.ssec.wisc.edu/MGS/history.html

1993 - utan skydd

(33)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Att planera en satellit

¾

Raket

¾

Satellitdesign

¾

Payload

¾

Styrning

¾

Betalningssätt

Bemannad rymdfärd

¾

National Aeronautics and

Space Administration

NASA

(USA)

¾

Russian Federal Space

Agency

RSA

(Ryssland)

¾

China National Space

(34)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Rymdraketbas

¾

European Space Agency

ESA

(Europa)

¾

Indian Space Research Organization

ISRO

(Indien)

¾

Iranian Space Agency

ISA

(Iran)

¾

Israel Space Agency

ISA

(Israel)

¾

Japan Aerospace Exploration Agency

JAXA

(Japan)

¾

National Center of Space Research

CNES

(Frankrike)

¾

National Space Agency of Ukraine

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_program

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Esrange - Sveriges rymdraketbas

¾

ESA:

¾

European Space and

Sounding Rocket Range

¾

40 kilometer öster om

Kiruna

¾

Sedan 1964

¾

ca 20 obemannade raketer

per år

http://sv.wikipedia.org/wiki/Esrange

uppskjutning av Skylark, 02:a Maj 2002, 3 biologi- & 2 plasmafysik- experiment

(35)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Vad kostar en satellit?

Klass

vikt [kg]

kostnad [M$]

vanlig, stor satellit

> 1000

>150

vanlig, mindre satellit

500 – 1000

40 – 150

Minisatellit

100 – 500

10 – 40

Microsatellit

10 – 100

2 – 10

Nanosatellit

1 – 10

0.2 – 2

(36)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker http://www.nasa.gov/news/budget/index.html

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker http://www.nasa.gov/news/budget/index.html

(37)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

NASA budget plan

http://www.nasa.gov/news/budget/index.html

(38)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

NASA budget plan

http://www.nasa.gov/news/budget/index.html

Launch of Endevour, APOD, 09. feb 2010

DN, 09. feb 2010

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

http://ny h ete r2 4.se/ny heter/utrik es/28 24 39-na sa -det-blir-inga-re sor-till-manen 29:e Janu ari 2010

(39)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Del III

1.

Rymdfärd – historia och satellitbanor

2.

Att planera en satellit

3.

Astrofysik med satelliter

teleskop - top 10 (2006)

Nature,

Januari 2009

(40)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Plats 8 - Chandra

http://chandra.harvard.edu/resources/animations/spacecraft.html

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Astrofysik med Chandra

¾

Detektion av Röntgenstrålning

¾

Många objekt strålar ut röntgenstrålning

¾

Chandra är efterföljare till en tidigare Röntgen-Satellit,

ROSAT

(41)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Supernovarester, exempel SN 1006

Optiskt (Capella) – 01:e Maj 2006

Capella: http://www.capella-observatory.com/ImageHTMLs/SNRemnants/SN1006.htm

Röntgen (Chandra)

Supernovarester (SNRs)

¾

Två olika typer:

Skal-typ

Krab-typ (“Plerions“)

www.galacticimages.com

(42)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Krabnebulosan (supernova rest)

bild med Hubble space telescope

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Krabnebulosan

Radio

IR

opt

X-rays

TeV photon (H.E.S.S. image)

(43)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Pulsarer: fyrtorn-effekt

¾

Rotationsaxel

¾

Magnetfältaxel

¾

Partikelstråle längs

magnetfältaxeln:

¾

Precesserande jet

Krab pulsar

Krab nebulosan

(optiskt, KPCA )

P=33ms

Krab pulsar

(Chandra)

33ms

(44)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Plats 7 – Spitzer

¾

vikt ~ 865 kg

¾

höjd ~ 4 meter

¾

kostnad ~ 800 M$

¾

Spinnstabiliserad satellit

¾

High Earth Orbit (0.1 A.U.)

¾

uppskjutning 25 augusti

2003

http://www.spitzer.caltech.edu/about/index.shtml

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Spitzer Teleskop

(45)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Astronomi med Spitzer

¾

Infraröd satellit

¾

Mäter värmestrålning från

astronomiska objekt

¾

värmestrålning uppstår

bl. a. där stjärnor bildas

¾

Î observation av

stjärnbildning

http://www.spitzer.caltech.edu/about/index.shtml

Stjärnbildning

(46)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Kallt till varmt – exempel M81 (Spitzer)

http://www.faz.net/s/Rub6E2D1F09C983403B8EC7549AB44FA0EF/Doc~EAE891C92C458439F92EABA484F2A1624~ATpl~Ecommon~SMed.html#9BCA5EBBFF71450CB4D9A50A7569F8B4

Bodes Galax (M81), optiskt

Bodes galax (M81), kall gas – följer stjärnornas fördelning (3.4

Pm)

Bodes galax (M81), följer varma damm-molnens fördelning (8

Bodes galax (M81), följer varma damm-molnens fördelning (24

Bodes galax (M81), kombinerad bild (Spitzer 3.6, 8 och 24

Pm)

Pm)

Pm)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

M51 – whirlpool galaxen

http://www.faz.net/s/Rub6E2D1F09C983403B8EC7549AB44FA0EF/Doc~EAE891C92C458439F92EABA484F2A1624~ATpl~Ecommon~SMed.html#9BCA5EBBFF71450CB4D9A50A7569F8B4

optiskt, SDSS

(47)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

M20 - Trifid nebulosan

optiskt

http://www.astronews.com/kalender/sternenhimmel/findkarte/images/m20.jpg

M20 - Trifid nebulosan

Spitzer, Infraröd

Stjärnbildning!

(48)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Plats 3 – Hubble Space Telescope

¾

uppskjutning 24:e april 1990

¾

vikt ~ 11.6 tonn ( = 11600 kg)

¾

längd ~ 13.1 meter

¾

diameter ~ 2.4 – 4.3 meter

¾

energikälla = solceller

¾

spinn- &

tre-axel-stabilisering

http://sv.wikipedia.org/wiki/Rymdteleskopet_Hubble

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Varför Hubble?

¾

optiskt spegelteleskop

¾

atmosfären förändrar

bilden på stjärnan

[atmosfärens gas är

alltid i rörelse

Æ ljuset

sprids]

¾

satellit

Æ gå utanför

atmosfären för att bli av

med “seeing”-effekten

http://www.astro.ufl.edu/~oliver/ast3722/lectures/EffectOfAtmosphere/EffectAtmos.htm

(49)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Seeing

http://www.astro.ufl.edu/~oliver/ast3722/lectures/EffectOfAtmosphere/EffectAtmos.htm

M74 seeing

effekt

M74 utan

seeing effekt

http://www.astronomynotes.com/telescop/s11.htm

Hubbles första bilder

¾

Hubbles lins skulle

fokussera ljuset

¾

men fokusseringen

fungerade bara i linsens

centrum

(50)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Servicefärd 1

¾

December 1993

¾

7 astronauter, speciellt

tränade till uppdraget att

fixa spegeln

¾

uppdraget tog 10 dagar

¾

mest komplexa uppdraget

någonsin

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Bilderna efter 1:a servicefärden

(51)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Servicefärd 2 & 3

¾

Servicefärd 2

februari 1997 [ersättning

av kameror, etc.]

¾

Servicefärd 3

3a – december 1999 [byta

ut gyroskop, etc.]

3b – mars 2002 [ersättning

av en kamera, etc.]

¾

Servicefärd 4 var planerad

år 2004, men ägde inte rum

pga Colombias störtning

http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/sts-109/html/sts109-331-010.html

Servicefärd 4

¾

11:e maj 2009

¾

Installation av 2 nya

kameror

¾

Nya, förbättrade batterier

¾

Nya gyroskop

¾

Sista planerade färden

¾

Hubble ska ersättas av

(52)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Servicefärd 4

¾

11:e maj 2009

¾

Installation av 2 nya

kameror

¾

Nya, förbättrade batterier

¾

Nya gyroskop

¾

Sista planerade färden

¾

Hubble ska ersättas av

“James Webb Space

Teleskop“ ~ 2013

http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/sts-109/html/sts109-331-010.html

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

NGC 4921 – på 330 mio ljusår avstånd

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap090209.html

Astronomy

picture

of the

day, 09:e februari

(53)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

M1 – Krab nebulosan

http://www.uni-graz.at/exp2www/Physik-HAKB/images/Crab_Nebula.jpg

Astronomy

picture

of the

day, 14:e februari

2008

Hubble - kostnad

¾

fram till uppskjutningen (1990) ~

2 Mrd$

(planerad: ~ 400 M$)

¾

reparationer

1.

(1993) ~ ???

2.

(1997) ~ 795 M$

3.

(1999 & 2002)

205 M$

???

4.

(2009) ~ 350 M$ (?)

¾

Total

kostnad ~

4 – 6 Mrd$

(54)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Chandra

Spitzer

Keplers Supernovarest

Hubble

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Kolla själv ... leta efter M20, M51 och M81 m.fl.

(55)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Plats 2 – Swift

¾

uppskjutning 20:e Nov 2004

¾

längd ~ 5 meter

¾

vikt ~ 4700 kg

¾

kostnad ~ 250 M$

¾

Spinn- & Tre-axel

stabiliserad

¾

LEO 600 km (circulär)

http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/swift/

(56)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Gamma Ray Bursts – gammablixtar från rymden

¾

1967 – 1979

¾

Original goal:

Monitoring of tests of

nuclear weapons

¾

Accidental discovery of

GRBs

(57)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Gammablixtarnas ursprung

Dauer > 2 s

typischerweise ~ 40 s

Dauer < 2 s

~ms - s

långa gammablixtar

korta gammablixtar

Plats 2 – Swift (“svalan”)

3 GRB Detektorer:

BAT (“Fladdermus“)

Æ prompt emission Æ snabb reaktion

XRT

Æ Röntgenemission (“afterglow“) Æ mindre än 1 min efter trigger

UVOT

Æ optisk emission (“afterglow“) Æ mindre än 1 min trigger trigger

(58)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Naked-eye GRB

¾

5.3 magnitude

Æ kunde i princip setts med blotta ögat!

Swift - XRT (Röntgen)

Swift - UVOT (optiskt)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Gammablixt från det tidiga universum

¾

GRB080913

¾

Avstånd ~ 12.8 Mrd ljusår

¾

universum är 13.7 Mrd år

gammal

¾

Î Swift detekterade ett av

de mest avläsgna objekt

någonsin sett i universum

(59)

10:e feb 2010 Himlakroppar & Satelliter Julia K Becker

Sammanfattning – Del 3

¾

Fördel satelliter:

ingen atomsfär!

¾

Chandra

Æ Röntgensatellit

supernovarester, pulsarer, fjärran galaxer, etc.

¾

Spitzer

Æ infrarödsatellit

gasmoln, stjärnbildning i vintergatan/fjärran galaxer,

supernovarester, etc.

¾

Hubble Space Telescope

Æ optisk satellit

stjärnor, galaxer, supernovarester, ...

¾

Swift

Æ GRB satellit (gammastrålning, Röntgen & optiskt)

References

Related documents

Gul bygel sluter slingan på varje kablage som går från batteribackup till batteribox och för att larm skall ges på sabotagekontakten i batteriboxen måste gul bygel på

Notera att detta även innebär att känsliga personuppgifter eller extra skyddsvärda personuppgifter inte får skannas till användarens Inkorg via e-post.. Skanning av

Antalet satelliter som tas med i beräkning påverkar resultatet, oftast till det bättre men både vid användning av fem och sex GPS-satelliter och två från Galileo verkar det som

De negativa konsekvenserna blir dock inte så stora eftersom del av den aktuella naturmarken blir kvar att röra sig fritt inom samt att söder och öster om bostads- området finns

De negativa konsekvenserna blir dock inte så stora eftersom del av den aktuella naturmarken blir kvar att röra sig fritt inom samt att i anslutning till gatan finns annan

In this paper authors analyzes the impact of ownership concentration and the infl uence of ultimate owner’s nature of business group (family or non-family) in diversifi

The default value for vertical alignment has been changed to baseline, and the default padding to 0, consistent with most browsers. These images are top

I sin resolution av den 10 september 2015 framhöll parlamentet att de sociala och solidariska företagen, som inte nödvändigtvis behöver vara ideella organisationer, är företag