"Swift", en ny NASA-satellit, kommer att gå mot himlen 17 november, utformad för att upptäcka gammastrålar och piska runt för att fånga dem i akten. Och triggerprogramvaran som gör det flygande observatoriet smart nog för att göra detta kommer från rymdvetenskapsteamet vid Los Alamos National Laboratory.
Gamma-ray bursts, som först upptäcktes av Los Alamos under analysen av kärnen om icke-spridningsdata, förekommer slumpmässigt i hela universum. Det är de mest kraftfulla explosionerna som mänskligheten känner till och överskrids endast av Big Bang. Swift's Burst Alert Telescope kommer att upptäcka och lokalisera cirka två skurar i veckan och vidarebefordra sina positioner till marken på mindre än 15 sekunder.
Genom att studera skurarna har forskare möjlighet att belysa några av de tidigaste mysterierna i universum. "Vi tror att Swift kan observera gammastrålningsbrast direkt igenom tiden till de allra första stjärnorna som någonsin bildats efter Big Bang," säger projektledaren Los Alamos, projektledare Ed Fenimore, en laboratorium.
Huvuduppgiftsmålen för Swift är att bestämma vad som gör att gammastrålningsbrister kryssar, och kanske ännu viktigare, bestämma hur bristen utvecklas och interagerar med omgivningen: Burstens efterglöd är den enda platsen i universum där något som är 10 gånger storleken på jorden rör sig 0,9999 ljusets hastighet.
Komponenten som Los Alamos är mest intimt involverad i är Burst Alert Telescope (BAT), hårdvara byggd och utvecklad av Goddard Space Flight Center, i regi av Neal Gehrels. Los Alamos-rollen var att utveckla BAT: s vetenskapliga programvara ombord, som Fenimore säger, "i princip säger Swift när den ska peka och var den ska peka."
Den "trigger" -programvaran ombord skannar data från BAT och bestämmer när en gammastrålning pågår. "Även om mänskliga ögon på marken lätt kan göra detta, är det ganska svårt att göra det blindt på satelliten," sade Fenimore. ”I tidigare experiment med gammastrålning har det faktiskt varit vanligt att nio av 10 triggers är falska larm. Falska larm skulle vara katastrofala eftersom Swift faktiskt kommer att döda sig för att försöka observera den falska källan. " Snabba svängar i rymden inom 70 till 100 sekunder för att se blekningshändelsen.
GRB: s platsinformation från Swift kommer också att sändas till vänta robotteleskop på marken. Bland dem är Los Alamos RAPTOR-teleskopet, som kan peka var som helst inom 6 sekunder och fånga bristen medan det fortfarande händer.
Den kritiska andra delen av Los Alamos-ansträngningen är mjukvaran för att lokalisera gammastrålningen så att satelliten vet exakt vilken riktning den ska orientera sina andra teleskop. BAT använder en avbildningsteknik som är banbrytande av Los Alamos kallat kodad-bländaravbildning och senast använts av Los Alamos ombord på HETE-satelliten High Energy Transient Explorer (HETE).
I avbildningsutrustningen ombord på Swift producerar 54 000 nålar i en blypanel på ett helt ark av plywood en "bild", faktiskt tusentals överlappande bilder (cirka 30 000 av dem). Los Alamos-programvaran måste ta bort de överlappande bilderna och göra en starkare, ljusare bild från vilken den exakta platsen för gammastrålning kan hittas, samtidigt som kända källor och statistiska variationer elimineras.
David Palmer, en astrofysiker i Los Alamos med en speciell expertis inom avbildning av kodad bländare och smarta algoritmer, är nyckelpersonen för praktiskt taget all vetenskaplig programvara på BAT, cirka 30 000 kodrader. För att programvaran ska hantera erforderliga uppgifter krävs en enorm mängd datorkod, med hundratals interagerande komponenter. "Det var tack vare hans grepp om hela bilden i all dess komplexitet som Palmer kunde utveckla detta vetenskapliga paket", sa Fenimore, "Palmer gjorde förmodligen arbetet med 20 personer i detta projekt."
För att förbereda det pågående mjukvaruarbetet under hantverkets tvååriga liv har Fenimore och hans team utvecklat komplexa simuleringar på Los Alamos för att återskapa BAT-instrumentets troliga beteende och upplevelser i rymden. Simulatorn låter teamet öva på att svara på potentiella problem som kan kräva att programvaran stämts in. Programvaran designades med "massor av knoppar" som Fenimore uttrycker det, så att teamet kontinuerligt kan justera programvara. En speciell utmaning för Palmer har varit datorns relativa ålder ombord på hantverket: det är en 25 MHz dator, 100 gånger långsammare än de datorer de flesta har hemma.
Observationsobjektet Swift är planerat att lanseras kl. 12:09, EST onsdag 17 november kl., Med ett timmars lanseringsfönster. Satelliten är ombord på en Boeing Delta II-raket som sjösattes från Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS), Fla.
Swift är en del av NASA: s medium explorer (MIDEX) -program. Hårdvaran utvecklades av ett internationellt team från USA, Storbritannien och Italien, med ytterligare vetenskapligt engagemang i Frankrike, Japan, Tyskland, Danmark, Spanien och Sydafrika.
Originalkälla: Los Alamos News Release
