Det är "alla system går" för ett av de mest ambitiösa fysiska experiment som någonsin har försökt.
Den 27 augusti, efter fyra månader i omloppsbana, började NASA: s Gravity Probe B-satellit sin årslånga jakt efter tecken på en subtil rymd-tidsvirvel runt jorden förutsagd av Einsteins relativitetsteori. Sökningen kommer inte att bli lätt, men för forskare som är inblandade är en av de svåraste delarna redan över: månader med att försiktigt starta upp och kolla in satelliten, när ett fel drag kunde ha förstört experimentet innan det någonsin börjat.
"Det är en lång och krånglig historia," säger Francis Everitt, huvudutredare för Gravity Probe B (GP-B) och professor vid Stanford University.
En av de viktigaste delarna av GP-B är ett teleskop ombord som låser fast vid stjärnan IM Pegasus, som fungerar som en fast referenspunkt på himlen. Everitt och hans kollegor hade tänkt sig att det skulle vara snabbt och smärtfritt att peka teleskopet mot den stjärnan, bara tre dagar efter lanseringen.
Istället tog det veckor.
Först förvirrade solsken som reflekterar flytande dammpartiklar satellitens stjärnspårningssensorer. Dessa sensorer använder platserna för konstellationer för att orientera rymdskeppet, och de små lysande specifikationerna såg ut som stjärnor. Dammet rensades så småningom, men då uppstod ytterligare ett problem: Kosmisk strålning i form av höghastighetsprotoner peppade på teleskopets ljussensor och orsakade falska signaler. Uppdragsforskare var tvungna att finjustera satellitens programvara för att ignorera dessa pulser. Och det gick så här i veckor; forskare skulle lösa ett problem bara för att stöta på ett annat.
"Nu har det blivit väldigt rutinmässigt och vi tar bara ungefär en minut att skaffa stjärnan när vi kommer upp över horisonten," säger Everitt. (Satelliten tappar guidestjärnan ur sikte under varje bana eftersom den passerar bakom jorden, så den måste återinhämta stjärnan när den kommer tillbaka i sikte.)
Syftet med teleskopet och guidestjärnan är att hjälpa forskare att hålla reda på fyra snurrande sfärer, eller gyros, ombord på satelliten. Dessa gyros, som kommer att listas i en kommande utgåva av Guinness Book of World Records som de rundaste föremål som någonsin tillverkats, är hjärtat i experimentet. I början är deras snurraxlar i linje med IM Pegasus. Om rymdtid runt jorden verkligen vrids, som Einstein säger, kommer gyrorna att vingla, långsamt driva ut ur linje med den avlägsna stjärnan under GP-B: s ettåriga uppdrag.
"En av de saker som vi alla var oerhört oroliga för var att få lite smuts i gyrohusen," säger Everitt. Gyrosna flyter ett nästan perfekt vakuum, och bara en tusentals tum avstånd skiljer sfärerna från sina höljen.
”Gyrorna städades innan de gick upp, men vi gav den här saken en enorm vibration under lanseringen. Skulle du inte förvänta dig att ett smuts skulle komma in genom en av pumpportarna, landa direkt på en av gyrorna och fastna i den? " han säger. "Det skulle vara slutet på den gyron."
Denna gång var allt oroande för ingenting. "Gyros har alla varit lika rena som en visselpipa," säger han. De är upphängda i sina höljen, i linje med guidestjärnan och snurrar tusentals gånger per minut. “Fantastiskt, underbart.”
Nu börjar insamlingen av vetenskapliga data. Satellitens omborddatorer bör kunna hantera denna fas av uppdraget automatiskt. Fortfarande, åtminstone en person kommer att vara vakthavande övervakning av GP-B hela tiden, säger Everitt. "Det borde köra sig själv, men du kan aldrig koppla av."
Efter mer än 40 års metodisk planering och fyra månader intensiv felsökning känner GP-B: s forskare "en verklig känsla av glädje", säger han. ”Vilken skillnad det gör att vara där uppe och arbeta. Hur spännande det är. Det känner vi alla. ”
"Vissa människor," skrattar Everitt, "talar om att ta en vecka eller två av en välförtjänt semester."
Originalkälla: NASA Science News
