Hier auf der Erde spielen wir mit CCD-Kameras, die eine Million Pixel aufweisen. Einhundertsechs elektronische Platten werden sorgfältig zusammengefügt, um die größte Digitalkamera zu bilden, die jemals für den Weltraum gebaut wurde… und ihre Mission ist es, die Milchstraße zu kartieren.
Ab 2013 besteht Gaias fünfjährige Mission darin, eine Milliarde Sterne in unserer eigenen Galaxie zu fotografieren - Größe, spektrale Eigenschaften, Eigenbewegung und dimensionale Positionierung zu bestimmen. Diese Informationen werden von seinem CCD-Sensorarray (Charge Coupled Device) erfasst. Jeder der 106 Detektoren ist kleiner als eine normale Kreditkarte und dünner als ein menschliches Haar. Vereinfacht ausgedrückt enthält jede Platte ihre eigene Anordnung lichtempfindlicher Zellen, die als Photosites bezeichnet werden. Jede Fotoseite ist ein eigenes Pixel - nur eine winzige Zelle im gesamten Körper eines Fotos, die Hunderttausende von Pixeln enthalten kann! Wenn einfallendes Licht auf die Fotoseite trifft, tritt der photoelektrische Effekt auf und erzeugt Elektronen, solange die Belichtung erfolgt. Die Elektronen werden dann in ihren einzelnen Zellen "gespeichert", bis ein Computer das Array entlädt, die Elektronen zählt und sie wieder zu einem "Gesamtbild" zusammensetzt.
Und was für ein Bild wird es sein ...
Innerhalb eines Monats gelang es den Technikern, die CCD-Platten vorsichtig auf der Tragstruktur zu montieren, wobei nur ein Abstand von 1 mm zwischen ihnen blieb. "Die Montage und präzise Ausrichtung der 106 CCDs ist ein wichtiger Schritt bei der Montage der Brennebenenbaugruppe des Flugmodells", sagte Philippe Garé, Gaia-Nutzlastmanager der ESA. Nach Fertigstellung wird es sieben Reihen von CCD-Verbundwerkstoffen mit einer Hauptbank von 102 geben, die ausschließlich der Sternerkennung gewidmet sind. Die verbleibenden vier überwachen die Bildqualität jedes Teleskops und die Stabilität des Winkels von 106,5 ° zwischen den beiden Teleskopen, mit denen Gaia Stereoansichten von Sternen erhält. Und genau wie beim Kühlen einer kleineren CCD-Kamera muss die Temperatur bei -110 ° C gehalten werden, um die Empfindlichkeit aufrechtzuerhalten.
Gaia hat zwar viele Bildgebungsfunktionen, ist aber leichtgewichtig. Der Großteil des Raumfahrzeugs, einschließlich der Stützstruktur, besteht aus einem keramikähnlichen Material namens Siliziumkarbid. Die gesamte Tragstruktur mit ihren Detektoren ist gegen Verziehen unter extremen Temperaturbedingungen beständig und wiegt nur 20 kg. Sie segelt zum Lagrange Point L2 - 1,5 Millionen Kilometer hinter der Erde - wo Zwillingsteleskope vielleicht 1% der Sternpopulation unserer Galaxie erfassen werden. Während dies wie eine kleine Menge erscheinen mag, können die Informationen, die Gaias dreidimensionale Sternenkarte liefern wird, viel mehr enthüllen, als wir bereits über die Zusammensetzung, Bildung und Entwicklung der Milchstraße wissen.
Original Story Quelle: ESA News.
