ฮิปปาร์คอส
ดาวเทียมฮิปปาร์คอสในเครื่องจำลองแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ ESTEC เดือนกุมภาพันธ์ 1988 | |
| ชื่อ | ฮิปปาร์คอส |
|---|---|
| ประเภทภารกิจ | หอดูดาวทางดาราศาสตร์ |
| ผู้ปฏิบัติงาน | อีเอสเอ |
| รหัส COSPAR | 1989-062B |
| หมายเลข SATCAT | 20169 |
| เว็บไซต์ | http://sci.esa.int/hipparcos/ |
| ระยะเวลาของภารกิจ | 2.5 ปี (ตามแผน) 4 ปี (ที่ดำเนินการจริง) |
| คุณสมบัติของยานอวกาศ | |
| ยานอวกาศ | ฮิปปาร์คอส |
| ผู้ผลิต | อเลเนีย สปาซิโอมาตรา มาร์โคนี สเปซ |
| ปล่อยมวล | 1,140 กก. (2,510 ปอนด์) [ 1 ] |
| มวลแห้ง | 635 กก. (1,400 ปอนด์) |
| มวลบรรทุก | 210 กก. (460 ปอนด์) |
| พลัง | 295 วัตต์ |
| เริ่มภารกิจ | |
| วันที่เปิดตัว | 8 สิงหาคม 2532, 23:25:53 UTC |
| จรวด | อาริแอน 44LP H10 (V33) |
| จุดปล่อยจรวด | ศูนย์เชิงพื้นที่ Guyanais , Kourou , ELA-2 |
| ผู้รับเหมา | อาริแอนสเปซ |
| เข้ารับราชการ | สิงหาคม พ.ศ. 2532 |
| สิ้นสุดภารกิจ | |
| การกำจัด | ปลดประจำการ |
| ปิดใช้งานแล้ว | สิงหาคม พ.ศ. 2536 |
| พารามิเตอร์วงโคจร | |
| ระบบอ้างอิง | วงโคจรศูนย์กลางโลก[ 2 ] |
| ระบอบการปกครอง | วงโคจรเปลี่ยนผ่านสู่วงโคจรประจำที่ วงโคจรประจำที่ (ตามแผน) |
| ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด | 500.3 กม. (310.9 ไมล์) |
| ระดับความสูงสูงสุด | 35,797.5 กิโลเมตร (22,243.5 ไมล์) |
| ความโน้มเอียง | 6.84° |
| ระยะเวลา | 636.9 นาที |
| การปฏิวัติครั้งที่ | 17830 |
| กล้องโทรทัศน์หลัก | |
| พิมพ์ | กล้องโทรทรรศน์ชมิดท์ |
| เส้นผ่านศูนย์กลาง | 29 ซม. (11 นิ้ว) |
| ระยะโฟกัส | 1.4 เมตร (4 ฟุต 7 นิ้ว) |
| ความยาวคลื่น | แสงที่มองเห็นได้ |
| ทรานสปอนเดอร์ | |
| วงดนตรี | เอส-แบนด์ |
| แบนด์วิดท์ | 2-23 กิโลบิต/วินาที |
ฮิปปาร์คอส เป็น ดาวเทียมวิทยาศาสตร์ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ซึ่งปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี 1989 และใช้งานจนถึงปี 1993 นับเป็นการทดลองในอวกาศครั้งแรกที่มุ่งเน้นด้านดาราศาสตร์เชิง ความแม่นยำ ซึ่งเป็นการวัดตำแหน่งและระยะทางของวัตถุบนท้องฟ้าอย่างแม่นยำ [ 3 ] นี่เป็นความพยายามครั้งแรกในทางปฏิบัติในการวัด พารัลแลกซ์สัมบูรณ์ทั่วทั้งท้องฟ้าซึ่งเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ในหอดูดาวบนพื้นดิน และถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านดาราศาสตร์ [ 4 ] การวัด ตำแหน่ง สัมบูรณ์ การเคลื่อนที่เฉพาะและพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์ที่มีความแม่นยำสูงนี้ ทำให้สามารถคำนวณระยะทางและ ความเร็วสัมผัสของ ดาวฤกษ์ได้ดียิ่งขึ้น เมื่อรวมกับ การวัด ความเร็วเชิงรัศมีจากสเปกโทรสโกปีนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จึงสามารถวัดปริมาณทั้งหกที่จำเป็นในการกำหนดการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ได้ในที่สุดแคตตาล็อกฮิปปาร์คอส [ 5 ] ซึ่งเป็นแคตตาล็อกที่มีความแม่นยำสูงของดาวฤกษ์มากกว่า 118,200 ดวง ได้รับการเผยแพร่ในปี 1997แคตตาล็อกไทโค ที่มีความแม่นยำต่ำกว่า ซึ่งมีดาวฤกษ์มากกว่าหนึ่งล้านดวงได้รับการเผยแพร่ในเวลาเดียวกัน ในขณะที่แคตตาล็อกไทโค-2 ที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งมีดาวฤกษ์ 2.5 ล้านดวงได้รับการเผยแพร่ในปี 2000ภารกิจติดตามผลของฮิปปาร์คอส[ 6 ]ไกอาได้รับการปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี 2013
คำว่า "Hipparcos" เป็นคำย่อของHigh Precision Parallax Collecting Satelliteและยังเป็นการอ้างอิงถึงฮิปปาร์คัสแห่งนิเคีย นักดาราศาสตร์ชาวกรีกโบราณ ผู้มีชื่อเสียงจากการประยุกต์ใช้ตรีโกณมิติในดาราศาสตร์และการค้นพบการเคลื่อนที่ของจุดวิษุวัต
พื้นหลัง
ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 การวัด ตำแหน่ง ดาว ที่แม่นยำ จากพื้นดินประสบกับอุปสรรคที่แทบจะเอาชนะไม่ได้ในการปรับปรุงความแม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดมุมกว้างและเงื่อนไขเชิงระบบ ปัญหาส่วนใหญ่เกิดจากผลกระทบของชั้นบรรยากาศของโลกแต่ก็ซ้ำเติมด้วยเงื่อนไขทางแสงที่ซับซ้อน การโก่งงอของเครื่องมือเนื่องจากความร้อนและแรงโน้มถ่วงและการขาดการมองเห็นท้องฟ้าทั้งหมด ข้อเสนออย่างเป็นทางการที่จะทำการสังเกตการณ์ที่แม่นยำเหล่านี้จากอวกาศได้รับการเสนอครั้งแรกในปี พ.ศ. 2510 [ 7 ]
แม้แต่กล้องโทรทรรศน์อวกาศอื่นๆ รวมถึง (แต่ไม่จำกัดเพียง) ฮับเบิลก็สามารถวัดได้เพียง ตำแหน่ง สัมพัทธ์ เท่านั้น โดยวัดตำแหน่งและพารัลแลกซ์โดยอ้างอิงจากดาว/แหล่งกำเนิดแสงใกล้เคียง การรวบรวมพารัลแลกซ์สัมพัทธ์ในพื้นที่ต่างๆ เหล่านี้ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในระดับภูมิภาค ทำให้การเปรียบเทียบระยะทางระหว่างบริเวณท้องฟ้าที่อยู่ห่างไกลทำได้ยากมาก ฮิปปาร์คอสเป็นโครงการแรกที่ใช้การวัด ตำแหน่ง สัมบูรณ์นอกจากจะเป็นการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดแล้ว ฮิปปาร์คอสยังได้แนะนำแนวคิดของการใช้กล้องโทรทรรศน์สองตัวที่แยกจากกันด้วยมุม "พื้นฐาน" ที่กว้าง โดยหันไปที่ระนาบโฟกัสเดียวกัน ผลก็คือ การวัดทั้งหมดที่ทำโดยกล้องโทรทรรศน์ตัวใดตัวหนึ่งจะเชื่อมโยงกับการวัดพร้อมกันของอีกตัวหนึ่ง ด้วยมุมการผ่านที่หลากหลายบนแหล่งกำเนิดแสงแต่ละแหล่ง ทำให้แหล่งกำเนิดแสงนั้นเชื่อมโยงกับส่วนอื่นๆ ของท้องฟ้าอีกมากมาย การลดทอนข้อมูลขั้นสุดท้ายสามารถใช้การเชื่อมต่อกับท้องฟ้าที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้เพื่อหาโครงสร้างอ้างอิง ที่แข็งแกร่งระดับโลกเพียงโครงสร้างเดียว ซึ่งจะใช้เป็นจุดอ้างอิงสำหรับการวัดตำแหน่ง/พารัลแลกซ์ทั้งหมด[ 4 ] (ซึ่งค่อนข้างคล้ายกับวิธีที่ระบบพิกัด โลก ยึดโยงด้วยเครือข่ายสามเหลี่ยม ทั่วโลก )
เดิมทีภารกิจนี้ถูกเสนอต่อองค์การอวกาศฝรั่งเศส(CNES ) ซึ่งพิจารณาว่าซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไปสำหรับโครงการระดับชาติเพียงโครงการเดียว และแนะนำให้เสนอในบริบทพหุภาคี การได้รับการยอมรับเข้าสู่โครงการวิทยาศาสตร์ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ในปี 1980 เป็นผลมาจากกระบวนการศึกษาและ การล็อบบี้ ที่ยาวนาน แรงจูงใจทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานคือการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของดาวฤกษ์ผ่านการวัดระยะทางและการเคลื่อนที่ในอวกาศ และด้วยเหตุนี้จึงทำให้การศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับโครงสร้างและวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ และการศึกษา โครงสร้างและจลนศาสตร์ ของกาแล็กซีมีพื้นฐานเชิงประจักษ์ที่มั่นคงยิ่งขึ้น ในด้านการสังเกตการณ์ เป้าหมายคือการให้ตำแหน่งพารัลแลกซ์และการเคลื่อนที่เฉพาะ ประจำปี ของดาวฤกษ์ประมาณ 100,000 ดวง ด้วยความแม่นยำที่ไม่เคยมีมาก่อนที่ 0.002 อาร์คเซคอนด์ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วเป้าหมายนี้สามารถทำได้ดีกว่าถึงสองเท่า ชื่อของกล้องโทรทัศน์อวกาศ "ฮิปปาร์คอส" เป็นคำย่อของ " ดาวเทียมเก็บรวบรวมพารัลแลกซ์ความแม่นยำสูง" (High Precision Parallax Collecting Satellite ) และยังสะท้อนถึงชื่อของฮิปปาร์คัส นักดาราศาสตร์ชาวกรีกโบราณ ผู้ซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ก่อตั้งตรีโกณมิติและผู้ค้นพบการเคลื่อนที่ของจุดวิษุวัต (เนื่องจากการสั่นคลอนของโลกบนแกนหมุน)
ดาวเทียมและอุปกรณ์บรรทุก

ยานอวกาศลำนี้บรรทุก กล้องโทรทรรศน์แบบ Schmidtที่สะท้อนแสงทั้งหมดและมีแกนหมุนเยื้องศูนย์เพียงตัวเดียวโดยมีขนาดรูรับแสง 29 เซนติเมตร (11 นิ้ว) กระจกสะท้อนแสงแบบพิเศษจะซ้อนภาพสองมุมมองที่ห่างกัน 58 องศา เข้าสู่ระนาบโฟกัสร่วมกัน กระจกที่ซับซ้อนนี้ประกอบด้วยกระจกสองบานที่เอียงไปในทิศทางตรงกันข้าม โดยแต่ละบานกินพื้นที่ครึ่งหนึ่งของรูรับแสงรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า และให้ มุมมองภาพ ที่ไม่ถูกบดบังประมาณ 1° × 1° กล้องโทรทรรศน์ใช้ระบบตะแกรงที่พื้นผิวโฟกัส ซึ่งประกอบด้วยแถบทึบแสงและโปร่งแสงสลับกัน 2688 แถบ โดยมีคาบ 1.208 อาร์คเซค (8.2 ไมโครเมตร) ด้านหลังระบบตะแกรงนี้ หลอด แยกภาพ ( ตัวตรวจจับแบบ โฟโตมัลติพลายเออร์ ) ที่มีมุมมองภาพที่ไวต่อแสงประมาณ 38 อาร์คเซค จะแปลงแสงที่ถูกปรับเปลี่ยนเป็นลำดับของ การนับ โฟตอน (ด้วยความถี่การสุ่มตัวอย่าง 1200 เฮิรตซ์ ) ซึ่งสามารถใช้ในการหาเฟสของลำแสงพัลส์ทั้งหมดจากดาวฤกษ์ได้ มุมปรากฏระหว่างดาวสองดวงในขอบเขตการมองเห็นรวม โมดูลัสคาบกริด ได้รับจากความแตกต่างของเฟสของชุดพัลส์ดาวสองดวง เดิมทีตั้งเป้าหมายที่จะสังเกตดาวประมาณ 100,000 ดวง ด้วยความแม่นยำทางดาราศาสตร์ประมาณ 0.002 อาร์คเซค แคตตาล็อกฮิปปาร์คอสฉบับ สุดท้าย ประกอบด้วยดาวเกือบ 120,000 ดวง[ 8 ] : xiii ด้วยความแม่นยำเฉลี่ยดีกว่า 0.001 อาร์คเซค (1 มิลลิอาร์คเซค) เล็กน้อย[ 8 ] : 3
ระบบ โฟโตมัลติพลายเออร์เพิ่มเติมมองผ่านตัวแยกแสงในเส้นทางแสงและถูกใช้เป็นเครื่องมือสร้างแผนที่ดาว จุดประสงค์คือเพื่อตรวจสอบและกำหนดทิศทางของดาวเทียม และในกระบวนการนี้ จะรวบรวมข้อมูลทางโฟโตเมตริกและแอสโทรเมตริกของดาวฤกษ์ทั้งหมดจนถึงระดับความสว่างประมาณที่ 11 การวัดเหล่านี้ทำในสองแถบกว้างๆ ที่สอดคล้องกับ B และ V ในระบบโฟโตเมตริก (จอห์นสัน) UBVตำแหน่งของดาวฤกษ์เหล่านี้จะต้องถูกกำหนดด้วยความแม่นยำ 0.03 อาร์คเซค ซึ่งน้อยกว่าดาวฤกษ์หลักในภารกิจถึง 25 เท่า เดิมทีตั้งเป้าหมายที่จะสังเกตดาวฤกษ์ประมาณ 400,000 ดวง แต่แคตตาล็อกไทโค ที่ได้นั้น ประกอบด้วยดาวฤกษ์เพียงกว่า 1 ล้านดวงเล็กน้อย และการวิเคราะห์ในภายหลังได้ขยายจำนวนดาวฤกษ์ในแคตตาล็อกไทโค-2เป็นประมาณ 2.5 ล้านดวง
ทัศนคติของยานอวกาศเกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงถูกควบคุมเพื่อสแกนทรงกลมท้องฟ้าด้วยการเคลื่อนที่แบบพรีเซสชันปกติ โดยรักษาความเอียงคงที่ระหว่างแกนหมุนและทิศทางไปยังดวงอาทิตย์ ยานอวกาศหมุนรอบแกน Zด้วยอัตรา 11.25 รอบต่อวัน (168.75 อาร์คเซค/วินาที) ที่มุม 43° กับดวงอาทิตย์แกน Z หมุนรอบเส้นดวงอาทิตย์-ดาวเทียมที่ 6.4 รอบต่อปี[ 9 ]
ยานอวกาศประกอบด้วยแท่นสองแท่นและแผงแนวตั้งหกแผง ซึ่งทั้งหมดทำจากอลูมิเนียมรังผึ้ง แผงโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยส่วนที่สามารถกางออกได้สามส่วน สร้างพลังงานรวมประมาณ 300 วัตต์ เสาอากาศ S-band สองตัว ติดตั้งอยู่ที่ด้านบนและด้านล่างของยานอวกาศ ให้ความเร็วในการรับส่งข้อมูลแบบรอบทิศทางที่ 24 กิโลบิต/วินาทีระบบควบคุมทิศทางและวงโคจร (ประกอบด้วย เครื่องยนต์ขับดัน ไฮดราซีน ขนาด 5 นิวตัน สำหรับปรับทิศทาง เครื่องยนต์ขับดันก๊าซเย็นขนาด 20 มิลลินิวตันสำหรับควบคุมทิศทาง และไจโรสโคปสำหรับกำหนดทิศทาง) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการควบคุมและการกำหนดทิศทางแบบไดนามิกถูกต้องตลอดอายุการใช้งาน
หลักการ
ลักษณะสำคัญบางประการของการสังเกตมีดังนี้: [ 10 ] [ 4 ]
- จากการสังเกตการณ์จากอวกาศ ผลกระทบจากสภาพการมองเห็นทางดาราศาสตร์อันเนื่องมาจากชั้นบรรยากาศการโก่งงอเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของอุปกรณ์ และการบิดเบือนจากความร้อน สามารถหลีกเลี่ยงหรือลดให้น้อยที่สุดได้
- การมองเห็นท้องฟ้าได้รอบทิศทางทำให้สามารถเชื่อมโยงดวงดาวที่สังเกตเห็นทั่วทั้งทรงกลมท้องฟ้าได้โดยตรง
- ทิศทางการสังเกตการณ์สองทิศทางของดาวเทียม ซึ่งแยกจากกันด้วยมุมที่กว้างและเหมาะสม (58°) ส่งผลให้เกิดการเชื่อมต่อที่แน่นหนา ระหว่างการสังเกตการณ์แบบหนึ่งมิติที่เกิดขึ้นเกือบจะในทันทีในส่วนต่างๆ ของท้องฟ้า ในทางกลับกัน สิ่งนี้ทำให้ การกำหนดค่า พารัลแลกซ์เป็นแบบสัมบูรณ์ (ไม่ใช่แบบสัมพัทธ์ โดยอ้างอิงจากจุดศูนย์ที่ไม่ทราบค่า)
- การสแกนดาวเทียมอย่างต่อเนื่อง โดยอาศัยระนาบ สุริยวิถี ส่งผลให้ใช้เวลาในการสังเกตการณ์ได้อย่างเหมาะสมที่สุด โดยแคตตาล็อกที่ได้นั้นมีความหนาแน่นของท้องฟ้าที่ค่อนข้างสม่ำเสมอและมีความแม่นยำทางดาราศาสตร์ที่สม่ำเสมอทั่วทั้งทรงกลมท้องฟ้า

- การกำหนดค่าการสแกนทางเรขาคณิตต่างๆ สำหรับดาวแต่ละดวง ในช่วงเวลาต่างๆ ตลอดโครงการสังเกตการณ์ 3 ปี ส่งผลให้เกิดเครือข่ายตำแหน่งหนึ่งมิติที่หนาแน่น ซึ่ง สามารถใช้ในการหา ทิศทางพิกัดศูนย์กลาง มวล พาราแลกซ์ และ การเคลื่อนที่เฉพาะของวัตถุได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเป็นการลดข้อมูลการสังเกตการณ์ทั้งหมดด้วยวิธี การ กำลังสองน้อยที่สุด แบบทั่วโลก พารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์ ตลอดจนค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานและสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ได้รับการคำนวณในกระบวนการนี้
- เนื่องจากจำนวนการสังเกตทางเรขาคณิตอิสระต่อวัตถุมีจำนวนมาก (โดยทั่วไปประมาณ 30) เมื่อเทียบกับจำนวนตัวแปรที่ไม่ทราบค่าสำหรับแบบจำลองมาตรฐาน (ตัวแปรทางดาราศาสตร์ที่ไม่ทราบค่า 5 ตัวต่อดาวหนึ่งดวง) วิธีแก้ปัญหาทางดาราศาสตร์ที่ไม่สอดคล้องกับแบบจำลองห้าพารามิเตอร์แบบง่ายนี้จึงสามารถขยายเพื่อพิจารณาผลกระทบของดาวคู่หรือดาวหลายดวงหรือการเคลื่อนที่แบบไม่เชิงเส้นของจุดศูนย์กลางแสงที่เกิดจากระบบ ดาวคู่ที่ไม่สามารถแยกแยะได้
- จำนวนการสังเกตการณ์จริงต่อวัตถุที่ค่อนข้างมากขึ้น โดยประมาณ 110 ครั้ง ทำให้ได้ข้อมูลทางโฟโตเมตริกที่แม่นยำและสม่ำเสมอสำหรับดาวแต่ละดวง ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการคำนวณค่าความสว่างเฉลี่ย แอมพลิจูดของการแปรผัน และในหลายกรณี การจำแนกประเภทของคาบและการแปรผันได้

การพัฒนา การเปิดตัว และการดำเนินงาน
ดาวเทียมฮิปปาร์คอสได้รับการสนับสนุนทางการเงินและบริหารจัดการภายใต้การกำกับดูแลโดยรวมขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) โดยมีบริษัทผู้รับเหมาหลักคือMatra Marconi Space (ปัจจุบันคือEADS Astrium ) และ Alenia Spazio (ปัจจุบันคือ Thales Alenia Space )
ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์อื่นๆ ที่จัดหามามีดังต่อไปนี้:
- กระจกสะท้อนแสงแบบรวมลำแสงจาก REOSC ในเมืองแซงต์-ปิแอร์-ดู-แปร์เรย์ประเทศฝรั่งเศส
- กระจกทรงกลม กระจกพับได้ และกระจกสะท้อนภาพ ผลิตโดยบริษัท Carl Zeiss AGในเมืองโอเบอร์โคเชนประเทศเยอรมนี
- แผ่นกั้นแสงภายนอกที่ผลิตโดยCASAในมาดริดประเทศสเปน
- ตะแกรงปรับสัญญาณโดย CSEM ในเมืองเนอชาเตลประเทศสวิตเซอร์แลนด์
- ระบบควบคุมกลไกและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมอุณหภูมิ ผลิตโดยDornier Satellite Systemsในเมืองฟรีดริชส์ฮาเฟนประเทศเยอรมนี
- ตัวกรองแสง โครงสร้างการทดลอง และระบบควบคุมทิศทางและวงโคจร ผลิตโดยMatra Marconi Spaceในเมืองเวลิซีประเทศฝรั่งเศส
- กลไกการสลับเครื่องมือโดยOerlikon-Contravesในเมืองซูริคประเทศสวิตเซอร์แลนด์
- หลอดแยกภาพและตัวตรวจจับโฟโตมัลติพลายเออร์โดยองค์การวิจัยอวกาศแห่งเนเธอร์แลนด์ ( SRON ) ในประเทศเนเธอร์แลนด์
- กลไกการประกอบแบบปรับโฟกัสใหม่โดย TNO-TPD ในเมืองเดลฟท์ประเทศเนเธอร์แลนด์
- ระบบย่อยกำลังไฟฟ้าโดยบริษัท บริติช แอโรสเปซในเมืองบริสตอลสหราชอาณาจักร
- ระบบควบคุมโครงสร้างและปฏิกิริยาโดย Daimler-Benz Aerospace ในเมืองเบรเมนประเทศเยอรมนี
- แผงโซลาร์เซลล์และระบบควบคุมอุณหภูมิโดย Fokker Space System ในเมืองไลเดนประเทศเนเธอร์แลนด์
- ระบบจัดการข้อมูลและโทรคมนาคมของSaab Ericsson Spaceในเมืองโกเธนเบิร์กประเทศสวีเดน
- มอเตอร์สตาร์ท Apogeeจาก SEP ประเทศฝรั่งเศส
กลุ่มวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งเมืองลีแอจประเทศเบลเยียม และห้องปฏิบัติการดาราศาสตร์อวกาศแห่งเมืองมาร์เซย์ประเทศฝรั่งเศส มีส่วนร่วมในด้านประสิทธิภาพทางแสง การสอบเทียบ และขั้นตอนการทดสอบการจัดตำแหน่ง ในขณะที่บริษัท Captec ในเมืองดับลินประเทศไอร์แลนด์ และบริษัท Logica ในกรุงลอนดอนมีส่วนร่วมในด้านซอฟต์แวร์และการสอบเทียบภายในตัวเครื่อง
ดาวเทียมฮิปปาร์คอส (โดยมีดาวเทียมกระจายเสียงโดยตรงTV-Sat 2เป็นผู้โดยสารร่วม) ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดAriane 4 เที่ยวบิน V33 จากศูนย์อวกาศกายานา เมืองคูรู เฟรนช์กายานา เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม 1989 ดาวเทียมถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรเปลี่ยนผ่านสู่ตำแหน่งคงที่ทางภูมิศาสตร์ (GTO) แต่เครื่องยนต์ขับเคลื่อน Mage-2 ที่ทำงานในช่วงท้ายวงโคจรเกิดขัดข้อง ทำให้ ไม่สามารถเข้า สู่วงโคจรคงที่ทางภูมิศาสตร์ ตามที่ตั้งใจไว้ ได้ อย่างไรก็ตาม ด้วยการเพิ่มสถานีภาคพื้นดินเพิ่มเติม นอกเหนือจากศูนย์ควบคุมการปฏิบัติงานของ ESA ที่ศูนย์ปฏิบัติการอวกาศยุโรป (ESOC) ในประเทศเยอรมนี ดาวเทียมจึงสามารถปฏิบัติงานในวงโคจร GTO ได้สำเร็จเป็นเวลาเกือบ 3.5 ปี และในที่สุดก็บรรลุเป้าหมายภารกิจดั้งเดิมทั้งหมดเกินกว่าที่ตั้งไว้
รวมถึงค่าใช้จ่ายโดยประมาณสำหรับกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเกตการณ์ดาวเทียมและการประมวลผลข้อมูล ภารกิจ ฮิปปาร์คอสมีค่าใช้จ่ายประมาณ 600 ล้านยูโร (ในสภาวะเศรษฐกิจปี 2000) และการดำเนินงานเกี่ยวข้องกับนักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปประมาณ 200 คน และบุคลากรในภาคอุตสาหกรรมของยุโรปมากกว่า 2,000 คน
แคตตาล็อกข้อมูลป้อนเข้าของ Hipparcos
การสังเกตการณ์จากดาวเทียมอาศัยรายการดาวเป้าหมายที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ดาวต่างๆ จะถูกสังเกตขณะที่ดาวเทียมหมุน โดยใช้บริเวณที่ไวต่อการตรวจจับของตัวตรวจจับท่อแยกภาพ รายการดาวที่กำหนดไว้ล่วงหน้านี้ก่อให้เกิดแคตตาล็อกข้อมูลเข้าของฮิปปาร์คอส (HIC): ดาวแต่ละดวงใน แคตตาล็อกฮิปปาร์คอสฉบับสุดท้ายจะอยู่ในแคตตาล็อกข้อมูลเข้า[ 11 ]แคตตาล็อกข้อมูลเข้าได้รับการรวบรวมโดยกลุ่ม INCA ในช่วงปี 1982–1989 เสร็จสมบูรณ์ก่อนการปล่อย และเผยแพร่ทั้งในรูปแบบดิจิทัลและในรูปแบบสิ่งพิมพ์[ 12 ]
แม้ว่าข้อมูลในเอกสารนี้จะถูกแทนที่ด้วยผลลัพธ์จากดาวเทียมอย่างสมบูรณ์แล้ว แต่ก็ยังคงมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับส่วนประกอบต่างๆ ของระบบ รวมถึงการรวบรวมความเร็วเชิงรัศมีและประเภทสเปกตรัม ซึ่งดาวเทียมไม่ได้สังเกตการณ์และไม่ได้รวมอยู่ในแคตตาล็อกฮิปปาร์คอส ที่ตีพิมพ์ ไว้
ข้อจำกัดเกี่ยวกับเวลาในการสังเกตการณ์ทั้งหมด และความสม่ำเสมอของดาวฤกษ์ทั่วทรงกลมท้องฟ้าสำหรับการปฏิบัติงานของดาวเทียมและการวิเคราะห์ข้อมูล ส่งผลให้แคตตาล็อกข้อมูลนำเข้ามีดาวฤกษ์ประมาณ 118,000 ดวง โดยประกอบด้วยสองส่วน คือ ส่วนแรก การสำรวจวัตถุประมาณ 58,000 ดวงให้สมบูรณ์ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยมีค่าความสว่างจำกัดดังนี้: V<7.9 + 1.1sin|b| สำหรับประเภทสเปกตรัมก่อน G5 และ V<7.3 + 1.1sin|b| สำหรับประเภทสเปกตรัมหลัง G5 (b คือละติจูดกาแล็กซี) ดาวฤกษ์ที่ประกอบขึ้นเป็นแบบสำรวจนี้จะถูกทำเครื่องหมายไว้ในแคตตาล็อกฮิปปาร์คอส
ส่วนประกอบที่สองประกอบด้วยดาวฤกษ์เพิ่มเติมที่คัดเลือกตามความน่าสนใจทางวิทยาศาสตร์ โดยไม่มีดาวดวงใดสว่างน้อยกว่าระดับความสว่างประมาณ V=13 แมกนิจูด ดาวฤกษ์เหล่านี้ได้รับการคัดเลือกจากข้อเสนอทางวิทยาศาสตร์ประมาณ 200 ฉบับที่ส่งเข้ามาตามคำเชิญชวนให้เสนอโครงการที่ออกโดย ESA ในปี 1982 และได้รับการจัดลำดับความสำคัญโดยคณะกรรมการคัดเลือกข้อเสนอทางวิทยาศาสตร์โดยปรึกษาหารือกับกลุ่มผู้ร่วมจัดทำแคตตาล็อกข้อมูล การคัดเลือกนี้ต้องคำนึงถึงความน่าสนใจทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้น ระดับความสว่างที่จำกัดของโครงการสังเกตการณ์ เวลาสังเกตการณ์ทั้งหมด และข้อจำกัดด้านความสม่ำเสมอของท้องฟ้า
การลดข้อมูล
สำหรับผลลัพธ์หลักของภารกิจ การวิเคราะห์ข้อมูลดำเนินการโดยทีมวิทยาศาสตร์อิสระสองทีม ได้แก่ NDAC และ FAST ซึ่งประกอบด้วยนักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ประมาณ 100 คน ส่วนใหญ่มาจากสถาบันในยุโรป (ประเทศสมาชิก ESA) การวิเคราะห์ซึ่งดำเนินการจากข้อมูลดาวเทียมเกือบ 1,000 กิกะบิตที่ได้มาตลอดระยะเวลา 3.5 ปี ได้รวมระบบการตรวจสอบและยืนยันที่ครอบคลุม และมีรายละเอียดอยู่ในแคตตาล็อกที่ตีพิมพ์แล้ว
มีการรวมแบบจำลองการสอบเทียบทางแสงโดยละเอียดเพื่อสร้างแผนที่การแปลงจากพิกัดท้องฟ้าไปยังพิกัดเครื่องมือ ความเหมาะสมของแบบจำลองนี้สามารถตรวจสอบได้จากค่าความคลาดเคลื่อนของการวัดโดยละเอียด วงโคจรของโลกและวงโคจรของดาวเทียมเทียบกับโลกมีความสำคัญต่อการอธิบายตำแหน่งของผู้สังเกตการณ์ในแต่ละช่วงเวลาของการสังเกต และได้มาจากปฏิทินดาราศาสตร์ของโลกที่เหมาะสมร่วมกับการวัดระยะดาวเทียมที่แม่นยำ การแก้ไขเนื่องจากทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ( การเบี่ยงเบนของดาวฤกษ์ ) ใช้ความเร็วของดาวเทียมที่สอดคล้องกัน การปรับเปลี่ยนเนื่องจาก การโค้งงอของแสงตาม ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมีความสำคัญ (4 มิลลิอาร์ก-วินาที ที่ 90° กับระนาบสุริยวิถี) และได้รับการแก้ไขโดยสมมติว่า γ=1 ในรูปแบบ PPNค่าความคลาดเคลื่อนได้รับการตรวจสอบเพื่อกำหนดขีดจำกัดของการเบี่ยงเบนใด ๆ จากค่าสัมพัทธภาพทั่วไปนี้ และไม่พบความคลาดเคลื่อนที่สำคัญใด ๆ
กรอบอ้างอิง
การสังเกตการณ์จากดาวเทียมทำให้ได้ตำแหน่งสัมพัทธ์ของดาวฤกษ์ที่แม่นยำสูงเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ดวงอื่นตลอดช่วงเวลาการวัด (1989–1993) ในกรณีที่ไม่มีการสังเกตการณ์แหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซีโดยตรง (นอกเหนือจากการสังเกตการณ์ควาซาร์3C 273 เพียงเล็กน้อย ) กรอบอ้างอิงแบบแข็งที่ได้จึงถูกแปลงเป็นกรอบอ้างอิงเฉื่อยที่เชื่อมโยงกับแหล่งกำเนิดนอกกาแล็กซี ซึ่งช่วยให้การสำรวจที่ความยาวคลื่นต่างกันสามารถเชื่อมโยงโดยตรงกับ ดาวฤกษ์ ฮิปปาร์คอสได้และทำให้มั่นใจได้ว่าการเคลื่อนที่เฉพาะของแคตตาล็อกจะไม่หมุนในเชิงจลนศาสตร์มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ การกำหนดมุมการหมุนของวัตถุแข็งสามมุมที่เกี่ยวข้อง และอัตราการหมุนที่ขึ้นอยู่กับเวลาสามค่า ได้ดำเนินการและเสร็จสมบูรณ์ก่อนการตีพิมพ์แคตตาล็อก ส่งผลให้มีการเชื่อมโยงที่แม่นยำแต่ทางอ้อมกับกรอบอ้างอิงเฉื่อยนอกกาแล็กซี[ 13 ]

มีการใช้หลากหลายวิธีการเพื่อสร้างกรอบอ้างอิงนี้ก่อนการตีพิมพ์แคตตาล็อก โดยมีการให้น้ำหนักอย่างเหมาะสม ได้แก่ การสังเกตการณ์ดาววิทยุด้วยวิธีการอินเตอร์เฟอโรเมตรีโดย เครือข่าย VLBI , MERLINและVery Large Array (VLA); การสังเกตการณ์ควาซาร์เทียบกับดาวฮิปปาร์คอส โดยใช้ CCD , แผ่นฟิล์ม และกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ; โครงการถ่ายภาพเพื่อกำหนดการเคลื่อนที่เฉพาะของดาวฤกษ์เทียบกับวัตถุนอกกาแล็กซี (บอนน์, เคียฟ, ลิค, พอทส์ดัม, เยล/ซานฮวน); และการเปรียบเทียบ พารามิเตอร์ การหมุนของโลกที่ได้จากการอินเตอร์เฟอโรเมตรีฐานยาวมาก (VLBI) และจากการสังเกตการณ์ทางแสงจากภาคพื้นดินของ ดาว ฮิปปาร์คอสแม้ว่าจะมีเครื่องมือ วิธีการสังเกตการณ์ และวัตถุที่เกี่ยวข้องแตกต่างกันมาก แต่โดยทั่วไปแล้วเทคนิคต่างๆ ก็มีความสอดคล้องกันภายใน 10 มิลลิอาร์ก-วินาที ในการวางแนว และ 1 มิลลิอาร์ก-วินาที/ปี ในการหมุนของระบบ จากการถ่วงน้ำหนักที่เหมาะสม เชื่อว่าแกนพิกัดที่กำหนดโดยแคตตาล็อกที่เผยแพร่จะสอดคล้องกับกรอบวิทยุนอกกาแล็กซีภายใน ±0.6 มิลลิอาร์ก-วินาที ณ ยุค J1991.25 และไม่หมุนเมื่อเทียบกับวัตถุนอกกาแล็กซีที่อยู่ไกลภายใน ±0.25 มิลลิอาร์ก-วินาที/ปี[ 10 ] : 10
จากนั้น แค ตตาล็อก Hipparcosและ Tycho ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้กรอบอ้างอิงท้องฟ้าHipparcos (HCRF) ที่ได้นั้นตรงกับกรอบอ้างอิงท้องฟ้าสากล (ICRF) ภายในความไม่แน่นอนของการสังเกตการณ์ และแสดงถึงการประมาณค่าที่ดีที่สุดในขณะที่แคตตาล็อกเสร็จสมบูรณ์ (ในปี 1996) ดังนั้น HCRF จึงเป็นการทำให้ระบบอ้างอิงท้องฟ้าสากล (ICRS) เป็นรูปธรรมในโดเมนแสง มันขยายและปรับปรุง ระบบ J2000 ( FK5 ) โดยยังคงรักษาการวางแนวโดยรวมของระบบนั้นไว้โดยประมาณ แต่ไม่มีข้อผิดพลาดในระดับภูมิภาค[ 10 ] : 10
ดาวคู่และดาวหลายดวง
แม้ว่าดาวคู่และดาวหลายดวง จะมีนัยสำคัญทางดาราศาสตร์อย่างมาก แต่ก็ก่อให้เกิดความซับซ้อนอย่างมากต่อการสังเกตการณ์ (เนื่องจากขนาดและขอบเขตการมองเห็นที่ไวต่อแสงของตัวตรวจจับมีจำกัด) และต่อการวิเคราะห์ข้อมูล การประมวลผลข้อมูลได้จำแนกผลลัพธ์ทางดาราศาสตร์ดังนี้:
- คำตอบระดับดาวเดี่ยว: 100,038 รายการ ซึ่ง 6,763 รายการถูกระบุว่าน่าสงสัยว่าเป็นคำตอบซ้ำซ้อน
- โซลูชันส่วนประกอบ (ภาคผนวก C): 13,211 รายการ ประกอบด้วยส่วนประกอบ 24,588 รายการ ใน 12,195 โซลูชัน
- โซลูชันการเร่งความเร็ว (ภาคผนวก G): 2,622 โซลูชัน
- วิธีแก้ปัญหาเชิงวงโคจร (ภาคผนวก O): 235 รายการ
- ปัจจัยขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลง (ภาคผนวก V): 288 รายการ
- วิธีแก้ปัญหาเชิงสุ่ม (ภาคผนวก X): 1,561 รายการ
- ไม่มีวิธีแก้ปัญหาทางดาราศาสตร์ที่ถูกต้อง: 263 รายการ (ซึ่ง 218 รายการถูกระบุว่าอาจเป็นข้อมูลซ้ำซ้อน)
หากดาวคู่มีคาบการโคจรที่ยาวนานจนการเคลื่อนที่แบบไม่เป็นเส้นตรงของจุดศูนย์กลางแสงไม่มีนัยสำคัญในช่วงเวลาการวัดสั้นๆ (3 ปี) ลักษณะดาวคู่ของดาวนั้นจะไม่ถูกตรวจพบโดยฮิปปาร์คอสแต่ การเคลื่อนที่เฉพาะที่ของ ฮิปปาร์คอส อาจ คลาดเคลื่อนเมื่อเทียบกับที่ได้จากการวัดการเคลื่อนที่เฉพาะที่บนพื้นดินในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่า การเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางแสงในลำดับที่สูงขึ้นสามารถแสดงได้ด้วยแบบจำลองที่มี 7 พารามิเตอร์ หรือแม้แต่ 9 พารามิเตอร์ (เมื่อเทียบกับแบบจำลองมาตรฐาน 5 พารามิเตอร์) และโดยทั่วไปแล้วแบบจำลองดังกล่าวสามารถเพิ่มความซับซ้อนได้จนกว่าจะได้แบบจำลองที่เหมาะสม วงโคจรที่สมบูรณ์ซึ่งต้องใช้ 7 องค์ประกอบ ถูกกำหนดสำหรับ 45 ระบบ คาบการโคจรที่ใกล้เคียงหนึ่งปีอาจเกิดการซ้ำซ้อนกับพารัลแลกซ์ ส่งผลให้ได้ผลลัพธ์ที่ไม่น่าเชื่อถือสำหรับทั้งสองอย่าง ระบบสามดวงหรือระบบที่มีลำดับสูงกว่านั้นก่อให้เกิดความท้าทายเพิ่มเติมในการประมวลผลข้อมูล
การสังเกตการณ์ทางโฟโตเมตริก
ข้อมูลโฟโตเมตริกที่มีความแม่นยำสูงสุดได้มาจากการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของภารกิจหลัก โดยทำในย่านความถี่ แสงที่มองเห็นได้แบบบรอดแบนด์ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของHipparcosและกำหนดให้เป็น H p 14 ] ความแม่นยำของโฟโตเมตริกเฉลี่ยสำหรับ H <9 แมกนิจูด คือ 0.0015 แมกนิจูดโดยทั่วไปมีการสังเกตการณ์ที่แตกต่างกัน 110 ครั้งต่อดาวหนึ่งดวงตลอดระยะเวลาการสังเกตการณ์ 3.5 ปี ในส่วนของการลดข้อมูลและการสร้างแคตตาล็อก ได้มีการระบุและกำหนดดาวแปรแสงใหม่ด้วยชื่อดาวแปรแสงที่ เหมาะสม ดาวแปรแสงถูกจัดประเภทเป็นดาวแปรแสงแบบมีคาบหรือดาวแปรแสงที่ยังไม่สามารถระบุได้ โดยดาวแปรแสงแบบมีคาบจะได้รับการเผยแพร่พร้อมกับการประมาณค่าคาบ แอมพลิจูดการแปรแสง และประเภทการแปรแสง โดยรวมแล้วมีการตรวจพบวัตถุแปรแสงประมาณ 11,597 ชิ้น ซึ่ง 8,237 ชิ้นได้รับการจัดประเภทใหม่เป็นดาวแปรแสง ตัวอย่างเช่น มีดาวแปรแสงเซเฟอิด 273 ดวง ดาว แปรแสงอาร์อาร์ไลเร 186 ดวง ดาว แปรแสงเดลต้าสคูติ 108 ดวง และดาวคู่บดบัง 917 ดวง การสังเกตการณ์จากเครื่องมือทำแผนที่ดาว ซึ่งประกอบเป็นแคตตาล็อกไทโค (และไทโค-2) ให้สีสองสีโดยประมาณคือ B และ V ในระบบการวัดแสง UBV ของจอห์นสัน ซึ่งมีความสำคัญต่อการจำแนกประเภทสเปกตรัมและการกำหนด อุณหภูมิยังผล
ความเร็วเชิงรัศมี
ดาราศาสตร์เชิงตำแหน่งแบบดั้งเดิมพิจารณาเฉพาะการเคลื่อนที่ในระนาบของท้องฟ้าและละเลยความเร็วเชิงรัศมี ของดาวฤกษ์ กล่าวคือ การเคลื่อนที่ในอวกาศตามแนวสายตา แม้ว่าความเร็วเชิงรัศมีจะเป็นสิ่งสำคัญต่อความเข้าใจจลนพลศาสตร์ของดาวฤกษ์ และพลวัตของประชากรดาวฤกษ์ แต่โดยทั่วไปแล้วผลกระทบของมันไม่สามารถรับรู้ได้ด้วยการวัดทางดาราศาสตร์เชิงตำแหน่ง (ในระนาบของท้องฟ้า) ดังนั้นจึงมักถูกละเลยในการสำรวจทางดาราศาสตร์เชิงตำแหน่งขนาดใหญ่ ในทางปฏิบัติ สามารถวัดได้จากการเปลี่ยนแปลงความถี่แบบดอปเปลอร์ของเส้นสเปกตรัม อย่างไรก็ตาม ในเชิงทฤษฎีแล้ว ความเร็วเชิงรัศมีมีส่วนเกี่ยวข้องกับสูตรทางดาราศาสตร์เชิงตำแหน่งที่เข้มงวด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความเร็วในอวกาศตามแนวสายตาหมายความว่า การแปลงจากความเร็วเชิงเส้นสัมผัสไปเป็นการเคลื่อนที่เฉพาะ (เชิงมุม) เป็นฟังก์ชันของเวลา ผลที่เกิดขึ้นจากการเร่งความเร็วแบบฆราวาสหรือแบบทัศนียภาพ คือการตีความการเร่งความเร็วตามแนวขวางที่เกิดขึ้นจริงจากความเร็วในอวกาศเชิงเส้นล้วนๆ โดยมีองค์ประกอบในแนวรัศมีที่สำคัญ และผลกระทบต่อตำแหน่งจะเป็นสัดส่วนกับผลคูณของพารัลแลกซ์ การเคลื่อนที่เฉพาะที่ และความเร็วในแนวรัศมี ที่ระดับความแม่นยำของฮิปปาร์คอสผลกระทบนี้มีความสำคัญ (เพียงเล็กน้อย) เฉพาะกับดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ที่สุดที่มีความเร็วในแนวรัศมีและการเคลื่อนที่เฉพาะที่มากที่สุด แต่ได้ถูกนำมาพิจารณาใน 21 กรณีที่ผลกระทบต่อตำแหน่งสะสมในช่วงสองปีเกิน 0.1 มิลลิอาร์ก-วินาที ความเร็วในแนวรัศมีสำหรับ ดาวฤกษ์ ในแคตตาล็อกฮิปปาร์คอสเท่าที่ทราบในปัจจุบันจากการสำรวจภาคพื้นดินอิสระ สามารถค้นหาได้จากฐานข้อมูลทางดาราศาสตร์ของ ศูนย์ข้อมูลดาราศาสตร์แห่ง ส ตราสบูร์ก
เนื่องจากไม่มีระยะทางที่เชื่อถือได้สำหรับดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ การวัดเชิงมุมที่ทำในระนาบท้องฟ้าโดยใช้หลักดาราศาสตร์ จึงไม่สามารถแปลงเป็นความเร็วในอวกาศที่แท้จริงในระนาบท้องฟ้าได้ ด้วยเหตุนี้ ดาราศาสตร์จึงระบุการเคลื่อนที่ตามแนวขวางของดาวฤกษ์ในหน่วยเชิงมุม (เช่น อาร์คเซคต่อปี) แทนที่จะเป็นกิโลเมตรต่อวินาทีหรือหน่วยเทียบเท่า ในทำนองเดียวกัน การที่ไม่มีความเร็วในแนวรัศมีที่เชื่อถือได้ หมายความว่าการเคลื่อนที่ในอวกาศตามแนวขวาง (เมื่อทราบ) เป็นเพียงส่วนประกอบหนึ่งของความเร็วในอวกาศสามมิติโดยรวมเท่านั้น
แคตตาล็อกที่ตีพิมพ์
| คุณสมบัติ | ค่า |
|---|---|
| ทั่วไป: | |
| ระยะเวลาการวัด | 1989.8–1993.2 |
| ยุคแคตตาล็อก | J1991.25 |
| ระบบอ้างอิง | ไอซีอาร์เอส |
| • สอดคล้องกับ ICRS (3 แกน) | ±0.6 มิลลิวินาที |
| • การเบี่ยงเบนจากแนวแกนเฉื่อย (3 แกน) | ±0.25 มิลลิวินาที/ปี |
| แคตตาล็อกฮิปปาร์คอส: | |
| จำนวนรายการ | 118,218 |
| • พร้อมด้วยการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง | 117,955 |
| • พร้อมด้วยการวัดแสงที่เกี่ยวข้อง | 118,204 |
| ความหนาแน่นเฉลี่ยของท้องฟ้า | ≈3 ต่อตารางองศา |
| ขนาดจำกัด | V≈12.4 แมกนิจูด |
| ความสมบูรณ์ | V=7.3–9.0 แมกนิจูด |
| แคตตาล็อกไทโค: | |
| จำนวนรายการ | 1,058,332 |
| • อ้างอิงจากข้อมูลของไทโค | 1,052,031 |
| • โดยใช้ข้อมูลจาก Hipparcos เพียงอย่างเดียว | 6301 |
| ความหนาแน่นเฉลี่ยของท้องฟ้า | 25 ต่อตารางองศา |
| ขนาดจำกัด | V≈11.5 แมกนิจูด |
| ความสมบูรณ์ 90 เปอร์เซ็นต์ | V≈10.5 แมกนิจูด |
| ความสมบูรณ์ถึง 99.9 เปอร์เซ็นต์ | V≈10.0 แมกนิจูด |
| แคตตาล็อกไทโค 2: | |
| จำนวนรายการ | 2,539,913 |
| ความหนาแน่นเฉลี่ยของท้องฟ้า: | |
| • ที่ b=0° | ≈150 ต่อตารางองศา |
| • ที่ b=±30° | ≈50 ต่อตารางองศา |
| • ที่ b=±90° | ≈25 ต่อตารางองศา |
| ความสมบูรณ์ 90 เปอร์เซ็นต์ | V≈11.5 แมกนิจูด |
| ความสมบูรณ์ถึง 99 เปอร์เซ็นต์ | V≈11.0 แมกนิจูด |

แคตตาล็อก Hipparcos ฉบับสุดท้ายเป็นผลมาจากการเปรียบเทียบและการรวมการวิเคราะห์ทั้งสอง (NDAC และ FAST consortia) อย่างละเอียดถี่ถ้วน และมีรายการ (ดาวหรือดาวหลายดวง) จำนวน 118,218 รายการ ซึ่งสอดคล้องกับดาวโดยเฉลี่ยประมาณสามดวงต่อตารางองศาบนท้องฟ้าทั้งหมด[ 15 ]ความแม่นยำเฉลี่ยของพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์ห้าตัว (ขนาด Hp<9) เกินเป้าหมายภารกิจดั้งเดิม และอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 1.0 มิลลิวินาที ระยะทางประมาณ 20,000 รายการถูกกำหนดได้ดีกว่า 10% และ 50,000 รายการดีกว่า 20% อัตราส่วนของข้อผิดพลาดภายนอกต่อข้อผิดพลาดมาตรฐานโดยประมาณคือ ≈1.0–1.2 และข้อผิดพลาดเชิงระบบที่ประเมินไว้ต่ำกว่า 0.1 มิลลิวินาที จำนวนดาวคู่หรือดาวหลายดวงที่แก้ไขแล้วหรือที่สงสัยคือ 23,882 ดวง[ 16 ]การสังเกตการณ์ทางโฟโตเมตริกให้ผลลัพธ์เป็นโฟโตเมตริกหลายยุคสมัย โดยมีจำนวนการสังเกตการณ์เฉลี่ย 110 ครั้งต่อดาวหนึ่งดวง และความแม่นยำทางโฟโตเมตริกเฉลี่ย (Hp<9 แมกนิจูด) อยู่ที่ 0.0015 แมกนิจูด โดยมีรายการ 11,597 รายการที่ระบุว่าเป็นดาวแปรแสงหรืออาจเป็นดาวแปรแสง[ 17 ]
สำหรับผลลัพธ์ของแผนที่ดาว การวิเคราะห์ข้อมูลดำเนินการโดยกลุ่มวิเคราะห์ข้อมูลไทโค (TDAC) แคตตาล็อกไทโคประกอบด้วยดาวมากกว่าหนึ่งล้านดวงที่มีการวัดตำแหน่งดาว 20–30 มิลลิอาร์ก-วินาที และการวัดแสงสองสี (แถบ B และ V) [ 18 ]
แคตตาล็อก HipparcosและTycho ฉบับสุดท้ายเสร็จสมบูรณ์ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2539 แคตตาล็อกดังกล่าวได้รับการเผยแพร่โดยองค์การอวกาศยุโรป (ESA) ในนามของทีมวิทยาศาสตร์ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2540 [ 19 ]
การวิเคราะห์ข้อมูลแผนที่ดาว (Tycho) ที่ครอบคลุมมากขึ้นได้แยกดาวที่จางกว่าเพิ่มเติมจากกระแสข้อมูล เมื่อรวมกับการสังเกตการณ์แผ่นภาพถ่ายเก่าที่ทำขึ้นเมื่อหลายทศวรรษก่อนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการแคตตาล็อกดาราศาสตร์ แคตตา ล็อก Tycho-2ที่มีดาวมากกว่า 2.5 ล้านดวง (และแทนที่แคตตาล็อก Tycho เดิมอย่างสมบูรณ์) ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2000 [ 20 ]
แค ตตาล็อก HipparcosและTycho-1ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างMillennium Star Atlasซึ่งเป็นแผนที่ท้องฟ้าทั้งหมดของดาวฤกษ์หนึ่งล้านดวงที่มีความสว่างถึงระดับ 11 นอกจากนี้ยังมีการรวมวัตถุที่ไม่ใช่ดาวฤกษ์อีกประมาณ 10,000 ดวงเพื่อเสริมข้อมูลในแคตตาล็อก[ 21 ]
ระหว่างปี พ.ศ. 2540 ถึง พ.ศ. 2550 การตรวจสอบผลกระทบที่ละเอียดอ่อนในทัศนคติของดาวเทียมและการสอบเทียบเครื่องมือยังคงดำเนินต่อไป มีการศึกษาผลกระทบหลายอย่างในข้อมูลที่ยังไม่ได้พิจารณาอย่างครบถ้วน เช่น ความไม่ต่อเนื่องของเฟสการสแกนและการกระโดดของทัศนคติที่เกิดจากไมโครอุกกาบาต ในที่สุดก็มีการดำเนินการลดขั้นตอนที่เกี่ยวข้องของการวิเคราะห์อีกครั้ง[ 22 ]
สิ่งนี้ส่งผลให้ความแม่นยำในการวัดตำแหน่งดาวฤกษ์ดีขึ้นสำหรับดาวฤกษ์ที่มีความสว่างมากกว่า Hp=9.0 แมกนิจูด โดยมีความแม่นยำเพิ่มขึ้นประมาณสามเท่าสำหรับดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุด (Hp<4.5 แมกนิจูด) และยังตอกย้ำข้อสรุปที่ว่าแคตตาล็อกฮิปปาร์คอสที่ตีพิมพ์ครั้งแรกนั้นโดยทั่วไปแล้วมีความน่าเชื่อถือภายในความแม่นยำที่ระบุไว้
ข้อมูลแค็ตตาล็อกทั้งหมดสามารถดูได้ทางออนไลน์จากCentre de données astronomiques de Strasbourg
ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์

ผลลัพธ์จาก โครงการฮิปปาร์คอสส่งผลกระทบต่อการวิจัยทางดาราศาสตร์ในวงกว้าง ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสามหัวข้อหลักดังนี้:
- การจัดเตรียมกรอบอ้างอิงที่แม่นยำ: สิ่งนี้ทำให้สามารถลดทอนข้อมูลการวัดทางดาราศาสตร์ในอดีตได้อย่างสม่ำเสมอและเข้มงวด รวมถึงข้อมูลจากแผ่น Schmidt วงกลมเมริเดียน แคตตาล็อก Astrographic ที่มีอายุ 100 ปี และการวัดการวางแนวของโลกที่มีอายุ 150 ปี ซึ่งส่งผลให้ได้กรอบอ้างอิงที่มีความหนาแน่นสูงพร้อมการเคลื่อนที่เฉพาะที่แม่นยำและยาวนาน ( แคตตาล็อก Tycho-2 ) การลดทอนข้อมูลการสำรวจที่ทันสมัยในปัจจุบันได้สร้างแคตตาล็อก UCAC2 ที่มีความหนาแน่นสูงของหอดูดาวกองทัพเรือสหรัฐฯบนระบบอ้างอิงเดียวกัน และข้อมูลการวัดทางดาราศาสตร์ที่ดีขึ้นจากการสำรวจล่าสุด เช่นSloan Digital Sky Surveyและ2MASSโดยนัยในกรอบอ้างอิงที่มีความแม่นยำสูงนี้คือการวัดการเลนส์ความโน้มถ่วงและการตรวจจับและจำแนกลักษณะของดาวคู่และดาวหลายดวง
- ข้อจำกัดเกี่ยวกับโครงสร้างและวิวัฒนาการของ ดาวฤกษ์ : ระยะทางและความสว่างที่แม่นยำของดาวฤกษ์ 100,000 ดวง ได้ให้ชุดข้อมูลที่ครอบคลุมและแม่นยำที่สุดเกี่ยวกับพารามิเตอร์พื้นฐานของดาวฤกษ์เท่าที่เคยมีมา ซึ่งกำหนดข้อจำกัดเกี่ยวกับการหมุนภายใน การแพร่กระจายของธาตุ การเคลื่อนที่แบบพาความร้อน และดาราศาสตร์แผ่นดินไหวเมื่อรวมกับแบบจำลองทางทฤษฎีและข้อมูลอื่นๆ จะได้มวล รัศมี และอายุเชิงวิวัฒนาการสำหรับดาวฤกษ์จำนวนมากที่ครอบคลุมสถานะวิวัฒนาการที่หลากหลาย
- จลนพลศาสตร์และพลศาสตร์ของกาแล็กซี: ระยะทางและการเคลื่อนที่เฉพาะที่สม่ำเสมอและแม่นยำได้นำมาซึ่งความก้าวหน้าอย่างมากในการทำความเข้าใจจลนพลศาสตร์ของดาวฤกษ์และโครงสร้างพลศาสตร์ของบริเวณใกล้เคียงดวงอาทิตย์ ตั้งแต่การปรากฏและการวิวัฒนาการของกระจุกดาว กลุ่มดาว และกลุ่มดาวเคลื่อนที่ การปรากฏของการเคลื่อนที่แบบเรโซแนนซ์เนื่องจากแกนกลางและแขนกังวล ของกาแล็กซี การกำหนดพารามิเตอร์ที่อธิบายการหมุนของกาแล็กซีการจำแนกประชากรจานและฮาโล หลักฐานการสะสมตัวของฮาโล และการวัดการเคลื่อนที่ในอวกาศของดาวฤกษ์ที่หลุดออกนอกเส้นทาง กระจุก ดาวทรงกลมและดาวฤกษ์ประเภทอื่นๆ อีกมากมาย
ด้วยความเกี่ยวข้องกับหัวข้อหลักเหล่านี้ฮิปปาร์คอสได้ให้ผลลัพธ์ในหัวข้อที่หลากหลาย เช่น วิทยาศาสตร์ระบบสุริยะ รวมถึงการกำหนดมวลของดาวเคราะห์น้อยการหมุนของโลกและการสั่นไหวของแชนด์เลอร์โครงสร้างภายในของดาวแคระขาวมวลของดาวแคระน้ำตาลการจำแนกลักษณะของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะและดาวฤกษ์แม่ ความสูงของดวงอาทิตย์เหนือระนาบกลางกาแล็กซีอายุของจักรวาลฟังก์ชันมวลเริ่มต้นของดาวฤกษ์และอัตราการก่อตัวของดาวฤกษ์ และกลยุทธ์สำหรับ การค้นหาปัญญาต่างดาวการวัดแสงแบบหลายช่วงเวลาที่มีความแม่นยำสูงถูกนำมาใช้ในการวัดความแปรปรวนและการเต้นของดาวฤกษ์ในวัตถุหลายประเภท ปัจจุบันแคตตาล็อกของ ฮิปปาร์คอสและไทโคถูกนำมาใช้เป็นประจำในการชี้เป้ากล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน นำทางภารกิจอวกาศ และขับเคลื่อนท้องฟ้าจำลองสาธารณะ
นับตั้งแต่ปี 1997 มีการตีพิมพ์เอกสารทางวิทยาศาสตร์หลายพันฉบับโดยใช้ แคตตาล็อก HipparcosและTychoบทวิจารณ์โดยละเอียดของ วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ ของ Hipparcosระหว่างปี 1997 ถึง 2007 ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2009 [ 23 ]และรายงานยอดนิยมเกี่ยวกับโครงการในปี 2010 [ 3 ]ตัวอย่างของผลลัพธ์ที่น่าสนใจบางส่วน ได้แก่ (เรียงตามลำดับเวลา):
- การศึกษาการหมุนของกาแล็กซีจากตัวแปรเซเฟอิด[ 24 ]
- ลักษณะของตัวแปร Delta Scuti [ 25 ]
- การศึกษา จลนศาสตร์ของดาวฤกษ์ในท้องถิ่น[ 26 ]
- การทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างมวลและรัศมีของดาวแคระขาว[ 27 ]
- โครงสร้างและพลวัตของกลุ่มดาวไฮยาเดส[ 28 ]
- จลนพลศาสตร์ของดาว Wolf–Rayetและดาว O-type ที่หนี[ 29 ]
- พารัลแลกซ์ ของดาวแคระย่อย : กระจุกดาวที่มีโลหะมากและจานหนา[ 30 ]
- โครงสร้างละเอียดของ กลุ่ม ดาวยักษ์แดงและการกำหนดระยะทางที่เกี่ยวข้อง[ 31 ]
- การกระจายความเร็วของดาวฤกษ์ที่ไม่คาดคิดในจานกาแล็กซีที่บิดเบี้ยว[ 32 ]
- ยืนยันอคติของ Lutz–Kelkerในการวัดพารัลแลกซ์[ 33 ]
- การปรับปรุง ค่าคงที่ ออร์ตและกาแล็กติก[ 34 ]
- สสารมืดในจานกาแล็กซี หลุมอุกกาบาตบนโลก และกฎของจำนวนมาก[ 35 ]
- การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งและการขยายตัวของแถบกูลด์[ 36 ]
- การใช้การระเบิดของรังสีแกมมาเป็นเครื่องหมายบอกทิศทางและเวลาในกลยุทธ์SETI [ 37 ]
- หลักฐานการรวมตัวของกาแล็กซีในช่วงเริ่มต้นของประวัติการก่อตัวของทางช้างเผือก[ 38 ]
- การศึกษาสมาคม OB ใกล้เคียง [ 39 ]
- การเข้าใกล้ของดาวฤกษ์ในระบบสุริยะ[ 40 ]
- การศึกษาเกี่ยวกับวงโคจรและมวลของดาวคู่[ 41 ]
- ความหนาแน่นของสสารในท้องถิ่นในกาแล็กซีและขีดจำกัดออร์ต[ 44 ]
- ยุค น้ำแข็งและเส้นทางของดวงอาทิตย์ผ่านกาแล็กซี[ 45 ]
- จลนพลศาสตร์ท้องถิ่นของดาวยักษ์ K และ M และแนวคิดของซูเปอร์คลัสเตอร์[ 46 ]
- กรอบอ้างอิงที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับการศึกษาการหมุนของโลกในระยะยาว[ 47 ]
- สนามความเร็วของดาวฤกษ์ในท้องถิ่นในกาแล็กซี[ 48 ]
- การระบุ "พี่น้อง" ที่เป็นไปได้สองดวงของดวงอาทิตย์ (HIP 87382 และ HIP 47399) เพื่อศึกษาหาหลักฐานของดาวเคราะห์นอกระบบ[ 49 ]
ข้อถกเถียงเรื่องระยะทางของกลุ่มดาวลูกไก่
ผลลัพธ์ที่เป็นข้อถกเถียงประการหนึ่งคือระยะห่างที่ได้มาประมาณ 120 พาร์เซกของ กระจุกดาว Pleiadesซึ่งกำหนดขึ้นจากทั้งแคตตาล็อกดั้งเดิม[ 50 ]และจากการวิเคราะห์ที่แก้ไขแล้ว[ 22 ]สิ่งนี้ถูกโต้แย้งโดยงานวิจัยล่าสุดอื่นๆ อีกหลายชิ้น ซึ่งระบุระยะห่างเฉลี่ยของกระจุกดาวไว้ที่ประมาณ 130 พาร์เซก[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]
ตามเอกสารปี 2012 ความผิดปกติเกิดจากการใช้ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักเมื่อมีความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางและข้อผิดพลาดระยะทางสำหรับดาวในกระจุกดาว สามารถแก้ไขได้โดยการใช้ค่าเฉลี่ยที่ไม่ถ่วงน้ำหนัก ไม่มีอคติที่เป็นระบบในข้อมูล Hipparcos เมื่อพูดถึงกระจุกดาว[ 55 ]
ในเดือนสิงหาคม 2557 ความคลาดเคลื่อนระหว่างระยะห่างของกลุ่มคลัสเตอร์120.2 ± 1.5 พาร์เซก (pc)ตามที่วัดโดยฮิปปาร์คอสและระยะทางของ133.5 ± 1.2 pcที่ได้จากเทคนิคอื่นได้รับการยืนยันโดยการวัดพารัลแลกซ์ที่ทำโดยใช้VLBI [ 56 ]ซึ่งให้ผลลัพธ์136.2 ± 1.2 pcซึ่งเป็นระยะทางที่แม่นยำและเที่ยงตรงที่สุดเท่าที่เคยมีการนำเสนอสำหรับกระจุกดาวนี้
โพลาริส
อีกหนึ่งประเด็นถกเถียงเรื่องระยะทางที่ฮิปปาร์คอสจุดประกายขึ้น คือระยะทางไปยังดาวเหนือ (Polaris)
ฮิปปาร์คอส-ไกอา
ข้อมูลจาก Hipparcos กำลังถูกนำมาใช้ร่วมกับ ข้อมูล จาก Gaia ในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปรียบเทียบการเคลื่อนที่ที่แท้จริงของดาวฤกษ์จากยานอวกาศทั้งสองลำถูกนำมาใช้เพื่อค้นหาดาวคู่ที่ซ่อนอยู่[ 57 ] [ 58 ]ข้อมูล Hipparcos-Gaia ยังถูกนำมาใช้ในการวัดมวลไดนามิกของดาวคู่ที่รู้จัก เช่นดาวคู่ที่มีมวลน้อยกว่าดาวฤกษ์[ 59 ]ข้อมูล Hipparcos-Gaia ถูกนำมาใช้ในการวัดมวลของดาวเคราะห์นอกระบบBeta Pictoris b และบางครั้งก็ถูกนำมาใช้ในการศึกษา ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีคาบยาวอื่นๆเช่นHR 5183 b [ 60 ] [ 61 ]
ประชากร
- ปิแอร์ ลาครูต ( หอดูดาวแห่งสตราสบูร์ก ): ผู้เสนอแนวคิดเรื่องการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ในอวกาศในปี 1967
- ไมเคิล เพอร์รีแมน : นักวิทยาศาสตร์โครงการของ ESA (1981–1997) และผู้จัดการโครงการระหว่างการปฏิบัติงานของดาวเทียม (1989–1993)
- แคทเธอรีน ทูรอน (หอดูดาวปารีส-เมอดอน): ผู้นำของกลุ่ม Input Catalog Consortium
- เอริก ฮอก: ผู้นำกลุ่ม TDAC
- เลนนาร์ต ลินเดเกรน ( หอดูดาวลุนด์ ): หัวหน้ากลุ่มพันธมิตร NDAC
- ฌอง โควาเลฟสกี: หัวหน้ากลุ่มพันธมิตร FAST
- Adriaan Blaauw : ประธานคณะกรรมการคัดเลือกโครงการสังเกตการณ์
- ทีมวิทยาศาสตร์ของ Hipparcos: Uli Bastian, Pierluigi Bernacca, Michel Crézé, Francesco Donati, Michel Grenon, Michael Grewing, Erik Høg, Jean Kovalevsky, Floor van Leeuwen, Lennart Lindegren, Hans van der Marel, Francois Mignard , Andrew Murray, Michael Perryman (เก้าอี้), Rudolf Le Poole, Hans Schrijver, Catherine Turon
- Franco Emiliani: ผู้จัดการโครงการ ESA (1981–1985)
- ฮามิด ฮัสซัน: ผู้จัดการโครงการขององค์การอวกาศยุโรป (ค.ศ. 1985–1989)
- ดีทมาร์ เฮเกอร์: ผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการยานอวกาศของ ESA/ESOC
- มิเชล บุฟฟาร์ด: ผู้จัดการโครงการ Matra Marconi Space
- บรูโน สริม: ผู้จัดการโครงการของอเลเนีย สปาซิโอ
ดูเพิ่มเติม
- ไกอาภารกิจติดตามผลที่เปิดตัวในปี 2013
ลิงก์ภายนอก
- ภารกิจการวัดตำแหน่งดาวในอวกาศฮิปปาร์คอสของ ESA
- แคตตาล็อกฮิปปาร์คอสและไทโคที่ศูนย์ข้อมูลดาราศาสตร์ CASU สถาบันดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
- แคตตาล็อกหลักของฮิปปาร์คอสและแคตตาล็อกไทโค-1 ที่ CDS ในสตราสบูร์ก
- แคตตาล็อกการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ของฮิปปาร์คอส ในรูปแบบไฟล์ CSV