Entfernung zu Proxima Centauri (Parallaxeprogramm Gaia VS New Horizons)

Die derzeit beste Parallaxenmessung für den dem Sonnensystem nächstgelegenen Stern, Proxima Centauri, wurde von der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation durchgeführt. Das ist 768.5004 ± 0.2030 M A S (Millisekunden) wie für Gaia Data Release 2. Dies bringt Proxima Centauri in eine Entfernung von 4.2441 ± 0,0011 l j . Daher ist die Unsicherheit so klein, dass sich der Fehler überspannt 141.8 A U S , was ungefähr der Größe der Umlaufbahn des Zwergplaneten Eris entspricht . Die Präzision ist überwältigend, aber wenn wir eines Tages eine Lichtsegel-Mission zu diesem System schicken und seine Planeten erkunden wollen, brauchen wir eine um zwei Größenordnungen höhere Präzision bei den Entfernungsschätzungen (um zumindest darüber zu sprechen, wie man auf das Ziel zielt A U eben).

Das New-Horizons-Team der NASA hat einen interessanten Vorschlag zur Messung der Parallaxe von Proxima Centauri und Wolf 359 unter Verwendung des Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) an Bord der New-Horizons-Sonde veröffentlicht. Gaia wurde entwickelt, um diese astrometrischen Messungen mit hoher Genauigkeit ( weniger als eine Millibogensekunde ) durchzuführen, und New Horizons war dies nicht. Aber während Gaia eine hat ∼ 2 A U Basislinie für die Parallaxenmessungen ist New Horizons ∼ 47 A U von der Erde (Stand: 6. Februar 2020 ). Das Team möchte diese neue Messung für Proximas Parallaxe am 22. April 2020 erhalten, indem es simultane Beobachtungen von der Erde und dem Kuipergürtel verwendet.

Ich denke, dass die wirkliche Basislinie für die Messung nicht die gesamte sein kann 47 A U zwischen dem Raumschiff und der Erde, aber etwas weniger (da sich die Sonde nicht in der Ebene senkrecht zur Proxima-Erdlinie bewegt), aber es wird immer noch eine enorme Zunahme in Bezug auf Gaias Basislinie sein . Dennoch ist LORRI nicht so bereit wie Gaia, kleine Winkel zu messen.

Meine Frage lautet also: Wie gleichen sich diese beiden Dinge (größere Basislinie, aber geringere Fähigkeit, kleine Winkel für New Horizons zu messen) aus? Wird die Entfernung zu Proxima Centauri mit dem Parallaxenprogramm von New Horizons genauer, oder wird Gaia mit seinem Programm immer noch den Rekord für diese Messung halten? 2 A U Grundlinie? Und wenn New Horizons eine genauere Parallaxenmessung erhält, wie groß sollten wir den Fehler in der Entfernung im Vergleich zum Strom erwarten 141.8 A U S Unsicherheit gemessen von Gaia?

Gaia hat keine besonders hohe Winkelauflösung (im Vergleich zur Größe einer Parallaxe). Ich vermute, Sie meinen etwas anderes, wie Positionsauflösung/Präzision.
@RobJeffries Ich wusste nicht, dass das anders sein könnte. Ich habe den Beitrag editiert. Ich hoffe, es ist Ihnen jetzt klarer geworden, was ich frage.
Sie können den Schwerpunkt einer Gauß-Kurve mit weitaus höherer Genauigkeit messen als die Breite der Gauß-Kurve.
Wie cool! Ich frage mich, warum sie bis zum 22. April 2020 warten müssen und warum die Beobachtungen in irgendeiner Weise gleichzeitig erfolgen müssen? Werden sie mit einem LORRI-Klon ein Bild von der Erdoberfläche machen?
Wow, danke @RobJeffries, daran habe ich nie gedacht. uhoh, ich denke, es müssen simultane Beobachtungen sein, um reine Parallaxe ohne die Störung einer Eigenbewegung des Sterns zu beobachten. Ich weiß nicht, warum das Datum ausgewählt wurde, aber es könnte mit mondlosen Nächten auf der Erde und dem zeitlichen Ablauf der Operationen der Sonde zu tun haben.
Die Basisentfernung ist aufgrund der Bewegung der Sonne relativ zu anderen nahen Sternen und deren Bewegungen ungewiss. Die gleichzeitige Messung von beiden Ecken der Basis reduziert diese Unsicherheit erheblich.
Zu Ihrer Information Ich habe gerade gefragt, was als nächstes für New Horizons kommt? in Space SE. Wenn es ein Betrüger ist oder Sie andere Pläne hatten, kann ich es löschen, aber wenn nicht, wäre dies eine großartige Antwort!

Antworten (1)

LORRI wird im 4x4-Modus verwendet, was 4-Bogensekunden-Pixel ergibt. Der Positionsfehler ist wahrscheinlich nicht besser als 1 % oder 40 mas, etwa 200-mal größer als der Fehler von Gaia. NH hat eine ungefähr 20-mal größere Grundlinie, aber das bedeutet, dass Gaia immer noch um ungefähr 10-mal verfehlt wird.

Das Datum wurde für Neumond gewählt, um Erdbeobachtern zu helfen, die beiden Ziele zu finden. Es gibt kein irdisches Analogon für LORRI, aber es sollte von Amateur-Rigs problemlos erreicht werden. Das Projekt wird professionelle ~0,5-1,0-m-Teleskope verwenden, um Erdbeobachtungen zu erhalten. Gleichzeitige Erdbeobachtungen sind nicht unbedingt erforderlich, aber die gleichzeitigen Zeiten werden angeboten, um die ästhetisch reinste Demonstration von augenblicklichen Parallaxen durchzuführen.

Eindrucksvoll. Ich schätze also, dass NH das Zehnfache seiner aktuellen Entfernung zurücklegen müsste, bis zu 470 AE, um eine Basislinie zu haben, die bessere Entfernungsschätzungen zu Proxima Centauri als zu Gaia ermöglicht? Das ist verrückt. Ich hoffe, dass wir eines Tages ein paar Gaia-Teleskope zum Kuipergürtel schicken und die gesamte Lokale Gruppe kartieren können.
Die Lösung war hier wie immer, das Instrument selbst aufzuschieben. Gaia ist ein immenser Sprung über die bisherige Technologie hinaus, und Gaia Mark 2 (oder so etwas) wäre wahrscheinlicher, als einfach nur eine lange Basislinie anzustreben, die ihre eigenen technischen / Kostenprobleme hat. Allerdings sprechen die Leute davon, ein Teleskop an einer interstellaren Sonde anzubringen, also wer weiß?
Der Punkt ist, dass dies ein PR/öffentliches Verständnis von Wissenschaftsgag ist.
Wie ich es gelesen habe, bringt die relative Drift zwischen der Sonne und Proxima Centauri mehr Fehler in die Messungen ein als die Winkelauflösung der Instrumente, mit denen wir sie messen. Durch gleichzeitige Messungen wird diese Unsicherheitsquelle stark reduziert.
Die Drift oder „Eigenbewegung“, wie Sie bemerken, ist ein Faktor, der Parallaxenmessungen stört, die sich über nur 6 Monate erstrecken, die Zeit, die die Erde benötigt, um auf die andere Seite der Sonne zu gelangen. Aber es ist konstant, leicht zu messen und nach ein paar Jahren der Beobachtung abzuziehen. Die Parallaxe ist ein sinusförmiges Wackeln, das einer stetigen Drift überlagert ist.
"Es gibt kein irdisches Analogon für LORRI ..." ist das richtig? Irgendwie scheine ich mich zu erinnern, dass sie tatsächlich einen Prototyp, eine Referenz oder einen „Ersatz“-LORRI verwendet hatten, um gleichzeitig ein vergleichbares Bild auf der Erde aufzunehmen. Ein solches Bild wurde möglicherweise nicht für die Analyse verwendet, aber ich denke, es wäre möglich, also habe ich nur gefragt, ob eine "Ersatz-LORRI" -Kamera verfügbar ist, um ein passendes Bild auf der Erde aufzunehmen, als New Horizons das Parallaxenbild vom Kuiper machte Gürtel?
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