Gravity Probe B

Vědeckou družici, která po vypuštění 20. dubna 2004 dostala mezinárodní označení 2004-014A, postavila firma Lockheed Martin Missiles and Space Co. a jejím provozovatelem byla Stanfordova univerzita v Kalifornii. Největší část tvoří Dewarova nádoba, která při startu obsahovala 2441 litrů supratekutého hélia o teplotě 1,8 K, používaného k chlazení vědeckých přístrojů. Konkrétně to byly čtyři kulové gyroskopy z ultračistého taveného křemene (množství příměsí nejvýše 2 × 10^–6, průměr 38,1 mm, přesnost kulového tvaru ±7,6 × 10 nm, rychlost rotace 5000 až 10 000 otáček za minutu, maximální samovolná precese rotační osy menší než 10^–11 °/h) pokoveného supravodivým niobem (síla vrstvy 1270 nm) levitované elektromagneticky v křemenném pouzdře s magnetickými snímači typu SQUID (Super-Conducting Quantum Interference Device), zjišťujícími orientaci osy jejich rotace vůči družici (přesnost měření ±2,5 × 10^–8 °). Orientaci celé družice ke kvasarům stanovil pointační dalekohled pevně spojený s gyroskopickým systémem (průměr apertury 140 mm, průměr primárního zrcadla z taveného křemene 142 mm, délka 356 mm, ohnisková délka 3,81 m, přesnost zaměření ±2 × 10^–7 °).

Jako reference pro stanovení směru byla zvolena hvězda IM Pegasi alias HR 8703, která je současně zdrojem rádiového záření, což umožňovalo kontinuální stanovení její polohy vůči kvasarům pozorováním ze Země metodami rádiové interferometrie VLBI (Very Long Baseline Interferometry). Kromě ověřování efektů obecné teorie relativity družice registrovala protony a ultrafialové záření slunečního původu.

Odpařující se hélium bylo využito 8 mikrotryskami orientačního a stabilizačního systému k udržování zaměření osy rotace družice na referenční hvězdu (přesnost ±5,5 × 10^–6 °) a ke kompenzaci negravitačních poruch dráhy, zejména odporu atmosféry (povolená rušivá zrychlení 10^–10 g). Případné změny v rozložení hmot uvnitř družice kompenzoval systém MTM (Mass Trim Mechanism), aby se zabránilo nežádoucí precesi osy rotace družice. Orientační systém družice využíval úhloměrný gyroskop a 2 čidla hvězd, použité pro počáteční nastavení osy rotace družice do správného směru. Polohu družice na dráze určuje s přesností ±0,01 m diferenciální přijímač systému navigačních družic GPS.

www.lib.cas.cz/space.40/2004/I014A.HTM

Výsledky měření družice Gravity Probe B viz článek Jiřího Langra Vesmír 90, 402, 2011/7