В 6:51 EDT в сряда, 18 април, ракета SpaceX Falcon 9 взриви от нос Канаперал във Флорида. Носеше TESS на НАСА: Сателитът за изследване на екзопланетите в транзит. От това, което можем да кажем, мисията премина без проблем, като първият етап се завърна на сушата на плаващата си шлепа в Атлантическия океан, а етап 2 продължи да изпрати TESS в последната си орбита.
Това е смяна на охраната, тъй като сега навлизаме в последните дни за космическия телескоп Kepler от НАСА. Изчерпва се горивото и вече е осакатен от загубата на реакционните си колела. Само след няколко месеца НАСА ще го затвори завинаги.
Това е тъжно, но не се притеснявайте, когато TESS е на път, научното пътешествие по екзопланети продължава: търсене на светове с размер на Земята по Млечния път.
Трудно е да се повярва, че ние знаем само за планетите, които обикалят около други звезди вече повече от 20 години. Първата открита екстрасоларна планета беше горещият юпитер 51 Pegasi B, който беше открит през 1995 г. от екип швейцарски астрономи.
Те откриха този свят, използвайки метода на радиалната скорост, при който гравитацията на планетата дърпа звездата си напред и назад, променяйки дължината на вълната на светлината, която виждаме толкова леко. Тази техника е усъвършенствана и използвана открива много повече планети, обикалящи около много повече звезди.
Но друга техника беше още по-успешна: транзитната техника. Това е мястото, където светлината от звездата се измерва внимателно с течение на времето, наблюдавайки каквото и да е потапяне в яркостта, докато една планета преминава отпред.
По времето, когато пиша тази статия през април 2018 г., има 3 708 потвърдени планети с няколко хиляди повече кандидати, които се нуждаят от допълнително потвърждение.
Планетите са навсякъде, във всякакви форми и размери. От познатите газови гиганти, скалисти светове и ледени гиганти, които имаме в Слънчевата система, до необичайните горещи юпитери и суперземли. Астрономите дори са открили комети в други слънчеви системи, планети като Сатурн, но с пръстенови системи, които джудже съседната ни планета. Ловът е дори за екзомони. Луни, обикалящи около орбитите на планетите.
Космическият телескоп Kepler от НАСА беше най-продуктивният инструмент за лов на планета, създаван някога. От тези 3 708 планети, открити досега, Кеплер се е появил 2342 света.
Kepler беше пуснат още през март 2009 г. и започна да работи на 12 май 2009 г. Той използва първото си огледало с височина 1,4 метра, за да наблюдава 12-градусов регион на небето. Само за сравнение, Луната заема около половин градус. Значи регион, съдържащ стотици пъти по-голям от Луната.
Кеплер беше поставен в земна орбита около Слънцето, за период от 372,5 дни. С по-дълга година телескопът бавно се движи зад Земята с около 25 милиона км годишно.
Както споменах по-рано, Kepler е проектиран да използва транзитната техника, като търси планети, минаващи пред звездите им в този много специфичен регион на небето. Докато предишните проучвания на екзопланетите бяха открили само по-масивните планети, Кеплер беше достатъчно чувствителен да вижда светове с половината от масата на Земята в орбита на други звезди.
И всичко вървеше чудесно до 14 юли 2012 г., когато едно от четирите реакционни колела на космическия кораб се провали. Това са жироскопи, които позволяват на космическия кораб да промени ориентацията си без гориво. Няма проблем, Kepler е проектиран да се нуждае само от три. Тогава второ колело се провали на 11 май 2013 г., с което сложи край на основната си мисия.
Това, което са разработили инженерите на Kepler, е едно от най-гениалните спасявания на космически кораби в историята на космическия полет. Те осъзнаха, че могат да използват светлинно налягане от Слънцето, за да стабилизират перфектно телескопа и да го държат насочен към регион на небето.
Това позволи на Кеплер да продължи да работи, наблюдавайки дори по-големи части от небето, но орбитата му около Слънцето щеше да му позволи да наблюдава един регион за по-кратък период от време. Вместо да сканира подобни на слънце звезди, Кеплер насочи вниманието си към червени звезди джуджета, които могат да имат светове с размер на Земята около тях.
Това беше известно като ерата на K2 и през това време се появиха допълнителни 307 потвърдени и 480 непотвърдени планети.
Но Кеплер вече изчерпва времето. Преди около месец НАСА обяви, че Kepler почти няма гориво. Това гориво е важно, тъй като една важна маневра, която трябва да направи, е да се насочи назад и Земята и да качи всички данни, които събира. Данните на НАСА са само няколко месеца и когато това се случи, те ще инструктират телескопа да насочи Земята за последен път, да предаде окончателните си данни и след това да се затвори завинаги.
И днес TESS избухна успешно, като направи своя път да поеме мястото, където Кеплер тръгва.
Той носи Транзитиращия сателит за изследване на екзопланетите на НАСА или TESS, продължението на Kepler, като извежда търсенето на екзопланети на следващото ниво.
Мисията TESS съществува под някаква форма от 2006 г. насам, когато първоначално е била замислена като частно финансирана мисия от Google, фондация Kavli и MIT.
През годините той бе предложен на НАСА, а през 2013 г. беше приет за една от мисиите на НАСА в изследователската програма. Това са мисии с бюджет от 200 милиона долара или по-малко. WISE и WMAP са други примери за мисии на Explorer.
Но има куп разлики между Kepler и TESS.
Спомняте ли си, когато казах, че Кеплер наблюдава област от 12 х 12 градуса на небето? TESS ще изследва цялото небе, площ 400 пъти по-голяма от наблюдаваната от Kepler.
Той има набор от 4 отделни еднакви телескопа с CCD камери, всеки от които е 16,8 мегапиксела. Те са събрани, за да дадат на TESS 24-градусов квадратен изглед към небето. TESS ще раздели небето на 26 различни сектора и ще изучи региона за най-малко 27 дни, преминавайки от ярка звезда в ярка звезда на всеки две минути.
Докато Кеплер правеше дълбоко гмуркане в един специфичен регион на небето, TESS ще наблюдава 500 000 най-ярките звезди на небето, които са 30 до 100 пъти по-ярки от видовете звезди, които Kepler гледаше. Много от които ще бъдат звезди като нашето собствено Слънце.
Той ще бъде в състояние да изследва цялото небе в течение на две години, което е площ 400 пъти по-голяма от наблюдаваната от Кеплер. А астрономите очакват, че мисията ще донесе хиляди екстрасоларни планети, 500 от които ще бъдат с размер на Земята или със свръх-Земя.
Извършвайки това широко проучване на небето с ярки звезди, TESS ще открие близките екстрасоларни планети. Ако ярката звезда има планети, минаващи пред нея от нашата гледна точка, TESS ще я намери. Той ще създаде окончателния каталог на близките планети.
Тъй като тези светове са много по-ярки в небето, ще бъде по-лесно световните наземни и космически обсерватории да следят наблюденията. Астрономите ще могат да измерват размера, масата, плътността и дори атмосферата на извънсоларни светове. Просто изчакайте, докато Джеймс Уеб получи своите детектори на някои от тези светове.
В допълнение към основната си задача за намиране на планети, НАСА покани гост-следователи да използват космическия кораб за други научни изследвания, като намиране на квазари, проследяване на въртене на звезди и наблюдение на вариациите на звездите джуджета. Всичко, което има промяна в яркостта, ще бъде чудесна цел за TESS.
Една интересна особеност на мисията TESS ще бъде нейната орбита, поемайки я по път, който никоя друга мисия никога не е използвала. Нарича се орбита „P / 2 луна-резонанс“ и отвежда космическия кораб по елиптична траектория, която отнема половината от Луната до орбита на Земята - 13,7 дни.
В най-близката си точка до Земята, тя ще бъде на 35 785 км над повърхността и ще отнеме три часа, за да предаде всички свои данни на наземните станции. Тогава тя ще излети до най-високата точка, на височина 373 300 км, от опасностите на поясите на Ван Алън.
По времето, когато мисията TESS приключи, ще разберем много за екстрасоларните планети в близкия ни квартал. Е, много за планетите, които перфектно се подравняват с техните звезди от нашата гледна точка. И за съжаление, това е само няколко процента от звездната система там.
Ще ни трябват други техники, за да намерим останалите, които, сигурен съм, ще покрием в бъдещи статии.
Забележка: Това е преписът от видео, което публикувахме. Гледайте го тук.
