Glavni Vodnik po vesoljuZbogom Kepler. Dobrodošli TESS

Zbogom Kepler. Dobrodošli TESS

Vodnik po vesolju : Zbogom Kepler.  Dobrodošli TESS

V sredo, 18. aprila, ob 6:51 EDT, se je iz Cape Canaverala s Floride razstrelila raketa SpaceX Falcon 9. Na sebi je imel NASA-in TESS: tranzitni satelit za raziskovanje eksoplanetov. Glede na to, kar lahko povemo, je misija minila brez zadržkov, prva etapa pa se je vrnila na kopno v svoji plavajoči barki v Atlantskem oceanu in 2. etapa, s katero je TESS poslala v svojo končno orbito.

To je menjava straže, saj zdaj prihajamo v zadnje dni za NASA-in vesoljski teleskop Kepler. Zmanjka goriva in je že okrnjen zaradi izgube reakcijskih koles. V le nekaj mesecih bo NASA za vedno ugasnila.

To je žalostno, a brez skrbi, s TESS-om na poti se nadaljuje znanstveno potovanje o eksoplanetih: iskanje svetovnih svetov v Mlečni poti.

Težko je verjeti, da o planetih, ki krožijo okoli drugih zvezd, vemo le nekaj več kot 20 let. Prvi najdeni ekstrasolarni planet je bil vroči jupiter 51 Pegasi B, ki ga je leta 1995 odkrila ekipa švicarskih astronomov.

Ta svet so našli z metodo radialne hitrosti, kjer gravitacija planeta vleče svojo zvezdo naprej in nazaj, pri čemer spreminja valovno dolžino svetlobe, ki jo vidimo tako malo. Ta tehnika je bila izpopolnjena in uporabljena odkriva veliko več planetov, ki krožijo okoli več zvezd.

Vendar je bila še uspešnejša druga tehnika: tranzitna tehnika. Tu se svetloba zvezde s časom skrbno meri, pri čemer opazujemo, kako se lahko sveti, ko planet spredaj prehaja.

V nizu prispevkov profesor Loeb in Michael Hippke navajata, da bi konvencionalne rakete težko pobegnile z določenih vrst ekstra sončnih planetov. Zasluge: NASA / Tim Pyle

V času, ko pišem ta članek aprila 2018, je 3.708 potrjenih planetov z nekaj tisoč več kandidati, ki potrebujejo dodatno potrditev.

Planeti so povsod, v vseh oblikah in velikostih. Od znanih plinskih velikanov, skalnatih svetov in ledenih velikanov, ki jih imamo v Osončju, do nenavadnih vročih jupiterjev in super zemelj. Astronomi so našli celo komete v drugih sončnih sistemih, planetih, kot je Saturn, vendar z obročnimi sistemi, ki pritlikajo naš sosednji planet. Lov je celo na eksomone. Lune, ki krožijo okoli planetov, ki obkrožajo druge zvezde.

NASA s Kepler vesoljski teleskop je bil najbolj produktiven instrument za lov na planete, ki so ga kdaj koli izdelali. Od teh 3.708 odkritih planetov je Kepler ustvaril 2.342 svetov.

Umetnik s koncept misije Kepler z Zemljo v ozadju. Zasluge: NASA / JPL-Caltech

Kepler je bil predstavljen marca 2009, začel pa je delovati 12. maja 2009. S svojim 1, 4 metrskim primarnim zrcalom je opazoval 12-stopinjsko nebo. Samo za primerjavo, Luna zavzame približno pol stopinje. Torej območje, ki vsebuje sto krat večjo Luno.

Kepler je bil nameščen v zemeljsko orbito okoli Sonca z obdobjem 372, 5 dni. Z daljšim letom teleskop počasi pluje za Zemljo za približno 25 milijonov km na leto.

Kot sem že omenil, je bil Kepler zasnovan za uporabo tranzitne tehnike, ki je iskal planete, ki gredo pred njihovimi zvezdami na tem zelo specifičnem območju neba. Medtem ko so v prejšnjih raziskavah eksoplanetov našli le bolj masivne planete, je bil Kepler dovolj občutljiv, da je videl svetove s polovico mase Zemlje, ki kroži okoli drugih zvezd.

Število potrjenih eksoplanetov po letih. Zasluge: NASA

In vse je šlo odlično do 14. julija 2012, ko eno od štirih reakcijskih koles vesoljskega plovila ni uspelo. To so žiroskopi, ki omogočajo vesoljskim plovilom, da spremenijo svojo usmeritev brez pogonskega goriva. Ni problema, Kepler je bil zasnovan tako, da potrebuje le tri. Nato je 11. maja 2013 drugo kolo spodletelo, s čimer se je končala njegova glavna misija.

Kar so si Keplerjevi inženirji zamislili, je eno najbolj genialnih reševalcev vesoljskih plovil v zgodovini vesoljskih poletov. Spoznali so, da lahko uporabijo svetlobni pritisk Sonca za popolno stabilizacijo teleskopa in ga usmerijo v nebesno območje.

Kako je misija K2 rešila Kepler. Kreditna slika: NASA

Tako je Kepler lahko nadaljeval z delom in opazoval še večje dele neba, vendar je njegova orbita okrog Sonca samo krajšala čas, da opazuje eno regijo. Namesto da bi skeniral sonce podobne zvezde, je Kepler svojo pozornost usmeril na rdeče pritlikave zvezde, ki imajo lahko svet vsake nekaj dni v orbiti.

To je bilo znano kot doba K2, v tem času pa se je pojavilo dodatnih 307 potrjenih in 480 nepotrjenih planetov.

Toda Keplerju zdaj zmanjkuje časa. Pred približno mesecem dni je NASA sporočila, da Keplerju skoraj zmanjka goriva. To gorivo je pomembno, saj je treba narediti pomemben manever, da se usmeri nazaj in na Zemljo in naloži vse podatke, ki jih zbira. Nasina številka je zdaj le nekaj mesecev in ko se bo zgodilo, bodo teleskopu naročili, naj še zadnjič usmeri Zemljo, pošlje končne podatke in se nato za vedno ustavi.

In danes se je TESS uspešno razstrelil in si prislužil mesto, kjer Kepler odide.

Nosi NASA-jev tranzitni satelit za anketo eksoplanetov ali TESS, nadaljevanje Keplerja, ki iskanje eksoplanetov popelje na naslednjo raven.

Misija TESS se v določeni obliki pojavlja od leta 2006, ko so jo prvotno zasnovali kot zasebno financirano misijo Google, Fundacije Kavli in MIT.

Z leti je bil predlagan za NASA, leta 2013 pa je bil sprejet kot ena izmed Nasinih raziskovalnih misij. To so misije s proračunom 200 milijonov dolarjev ali manj. WISE in WMAP sta druga primera raziskovalnih misij.

Toda med Keplerjem in TESS-om je kup razlik.

Se spomnite, ko sem rekel, da Kepler opazuje 12 x 12-stopinjsko območje neba? TESS bo pregledoval celotno nebo, območje 400-krat večje od tistega, ki ga je opazil Kepler.

Ima komplet 4 ločenih enakih teleskopov s CCD kamerami, od katerih ima vsak 16, 8 milijona slikovnih pik. Ugrajeni so tako, da bodo TESS-u dali 24-stopinjski kvadratni pogled na nebo. TESS bo razdelil nebo na 26 različnih sektorjev in preučil regijo vsaj 27 dni, pri čemer bo vsake dve minuti prešel iz svetle zvezde v svetlo zvezdo.

Umetniška ilustracija TESS-a in njegovih 4 teleskopov. Zasluge: NASA / MIT

Medtem ko je Kepler potopil v določeno nebesno območje, bo TESS opazoval 500.000 najsvetlejših zvezd na nebu, ki so 30 do 100 krat svetlejše od vrst zvezd, ki jih je gledal Kepler. Mnoge izmed njih bodo zvezde, kot je naše lastno Sonce.

V dveh letih bo lahko pregledal celotno nebo, kar je 400-krat večje območje, kot je opazoval Kepler. In astronomi pričakujejo, da se bo v misiji pojavilo na tisoče ekstrasolarnih planetov, od katerih bo 500 velikosti Zemlje ali super Zemlje.

Ponazoritev vidnega polja TESS. Zasluge: NASA / MIT

Z izvajanjem te široke raziskave neba s svetlimi zvezdami bo TESS poiskal tesne ekstrasolarne planete. Če svetla zvezda pred našo perspektivo prehaja planete pred njo, jo bo našel TESS. Ustvaril bo dokončen katalog bližnjih planetov.

Ker so ti sveti na nebu veliko svetlejši, bo opazovalnic na tleh in iz vesolja na svetu lažje nadaljevati z opazovanji. Astronomi bodo lahko izmerili velikost, maso, gostoto in celo atmosfere ekstrasolarnih svetov. Počakajte, da James Webb na nekaterih od teh svetov najde svoje detektorje.

NASA je poleg svoje glavne naloge iskanja planetov povabila gostujoče preiskovalce, naj uporabljajo vesoljsko plovilo tudi za druge znanstvene raziskave, kot so iskanje kvazarjev, sledenje vrtenja zvezd in opazovanje variacij pritlikavih zvezd. Vse, kar ima spremembo svetlosti, bo odlična tarča za TESS.

Zanimiva značilnost misije TESS bo njena orbita, ki jo vodi po poti, ki je še nikoli ni uporabila nobena druga misija. Imenujejo jo "P / 2 lunarno-resonančne" orbite in pelje vesoljsko plovilo po eliptični poti, ki traja polovico toliko, kot je Luna, da kroži po Zemlji - 13, 7 dni.

Simulacija orbite TESS. Zasluge: NASA / MIT

Na najbližji točki Zemlje bo 35.785 km nad površino in traja tri ure, da vse svoje podatke pošlje na zemeljske postaje. Nato bo odletela na najvišjo točko, na nadmorski višini 373.300 km, iz nevarnosti pasov Van Allen.

Ko se bo misija TESS zaključila, bomo vedeli veliko o ekstrasolarnih planetih v naši bližnji soseščini. No, veliko o planetih, ki se z naše perspektive popolnoma ujemajo s svojimi zvezdami. In na žalost je to le nekaj odstotkov zvezdnih sistemov.

Za iskanje ostalih bomo potrebovali druge tehnike, za katere bom prepričan, da jih bomo pokrivali v prihodnjih člankih.

Opomba: to je prepis iz videa, ki smo ga objavili. Pazi tukaj.

Kategorija:
Kaj se zgodi, ko se galaksije trčijo?
Robotsko vesoljsko plovilo za asteroid je dobilo donacijo NASA