„Swift“, nový satelit NASA, zamíří do nebe 17. listopadu, jehož cílem je detekovat výbuchy gama paprsků a bičovat je, aby je zachytil při činu. Spouštěcí software, díky kterému je letecká observatoř dostatečně inteligentní, pochází od týmu Space Science v národní laboratoři Los Alamos.
Výboje gama paprsků, které poprvé objevil Los Alamos během analýzy dat o nešíření jaderných zbraní, se vyskytují náhodně v celém vesmíru. Jsou to nejsilnější exploze, jaké lidstvo pozná, překonané pouze Velkým třeskem. Výstražný dalekohled Swift's Burst Alert Telescope detekuje a lokalizuje asi dva impulzy týdně a předá své pozice k zemi za méně než 15 sekund.
Studiem výbuchů mají vědci příležitost osvětlit některá z nejstarších záhad vesmíru. "Věříme, že Swift je schopen pozorovat výbuchy gama paprsků zpět v čase až k úplně prvním hvězdám, které se kdy vytvořily po Velkém třesku," řekl vedoucí projektu Los Alamos Ed Fenimore, laboratorní člen.
Hlavním cílem mise pro Swift je zjistit, co způsobuje, že se gama paprsky roztrhnou a možná ještě důležitější je zjistit, jak se roztržení vyvíjí a jak interaguje s okolím: Dosavadní záblesky jsou jediným místem ve vesmíru, kde je něco desetinásobku velikosti Země se pohybuje rychlostí světla 0,9999.
Komponenta, do které je Los Alamos nejvíce zapojen, je Burst Alert Telescope (BAT), hardware postavený a vyvinutý Goddard Space Flight Center, pod vedením Neal Gehrels. Úloha Los Alamos spočívala ve vývoji palubního vědeckého softwaru BAT, který, jak říká Fenimore, „v zásadě říká Swiftovi, kdy a na jaké místo.“
Palubní „spouštěcí“ software skenuje data z BAT a určuje, kdy probíhá gama paprsek. "Ačkoliv to lidské oči na zemi dokážou snadno, slepě na satelitu je docela obtížné," řekl Fenimore. "Ve skutečnosti v minulých experimentech s prasknutím gama paprsků bylo běžné, že devět z 10 spouštěčů je falešných poplachů." Falešné poplachy by byly katastrofální, protože se Swift ve skutečnosti zabil a pokusil se pozorovat falešný zdroj. “ Swift se otočí v prostoru během 70 až 100 sekund, aby se zobrazila událost blednutí.
Informace o poloze GRB od Swift budou také vysílány na čekající robotické dalekohledy na zemi. Mezi nimi je dalekohled Los Alamos RAPTOR, který může namířit kamkoli do 6 sekund a zachytit výbuch, zatímco se to stále děje.
Kritickou druhou částí úsilí Los Alamos je software, který lokalizuje výbuch gama paprsků tak, aby satelit přesně věděl, kterým směrem by měl orientovat své ostatní dalekohledy. BAT používá zobrazovací techniku propagovanou společností Los Alamos, která se nazývá zobrazování s kódovanou clonou, a naposledy ji používá Los Alamos na palubě satelitu High Energy Transient Explorer (HETE).
V zobrazovacím zařízení na palubě Swift vytvoří 54 000 dír v panelu olova velikost celé desky překližky „obraz“, ve skutečnosti tisíce překrývajících se obrazů (přibližně 30 000 z nich). Software Los Alamos musí dekódovat tyto překrývající se obrazy a vytvořit jeden silnější a jasnější obraz, z něhož lze nalézt přesné umístění shluku gama paprsků, a zároveň odstranit známé zdroje a statistické variace.
David Palmer, astrofyzik Los Alamos se speciální odborností v zobrazovacích a chytrých algoritmech s kódováním clony, je klíčovou osobou pro prakticky veškerý vědecký software na BAT, přibližně 30 000 řádků kódu. Aby software zvládl požadované úkoly, vyžaduje obrovské množství počítačového kódu se stovkami interakčních komponent. "Palmer byl schopen díky tomuto pochopení celého obrazu v celé své složitosti vyvinout tento vědecký balíček," řekl Fenimore, "Palmer pravděpodobně na tomto projektu provedl práci 20 lidí."
Aby se připravil na probíhající softwarovou práci během dvouletého života plavidla, vyvinul Fenimore a jeho tým komplexní simulace v Los Alamos, aby znovu vytvořili pravděpodobné chování a zkušenosti nástroje BAT ve vesmíru. Simulátor umožňuje týmu trénovat reakce na možné problémy, které mohou vyžadovat vyladění softwaru. Tento software byl navržen s „spoustou knoflíků“, jak jej formuluje Fenimore, aby tým mohl software neustále vylepšovat. Zvláštní výzvou pro Palmera byl relativní věk počítače na palubě plavidla: je to počítač o frekvenci 25 MHz, 100krát pomalejší než počítače, které má většina lidí doma.
Zahájení provozu observatoře Swift je naplánováno na 12:09, EST středa, 17. listopadu, s hodinovým startovacím oknem. Satelit je na palubě rakety Boeing Delta II a startuje z Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS), Fla.
Swift je součástí programu středního průzkumníka NASA (MIDEX). Hardware byl vyvinut mezinárodním týmem ze Spojených států, Velké Británie a Itálie, s dalším vědeckým zapojením ve Francii, Japonsku, Německu, Dánsku, Španělsku a Jižní Africe.
Původní zdroj: Los Alamos News Release
