Преместете се над Kepler. НАСА наскоро зелено освети две нови мисии като част от програмата си Astrophysics Explorer.
Те са резултат от четири предложения, подадени през 2012 г. Най-очакваната и най-популярна мисия е TESS, Транзитиращият сателит за изследване на екзопланетите.
Планирано за изстрелване през 2017 г., TESS ще търси екзопланети чрез транзитния метод, търсейки слаби капки за приказки в яркост, докато невидимата планета преминава пред своята звезда-домакин. Това е същият метод, използван понастоящем от Kepler, стартиран през 2009 г. За разлика от Kepler, който непрекъснато се взира в един сегмент от небето по протежение на галактическата равнина в посока на съзвездията Cygnus, Hercules и Lyra, TESS ще бъде първият посветен вселенски сателит за лов на екзопланети.
Мисията ще бъде партньорство на Научния институт за космически телескопи, лабораторията MIT Lincoln, Центъра за космически полети на NASA Goddard, Orbital Sciences Corporation, Harvard-Smithsonian Center of Astrophysics и MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI).
TESS ще пусне на борда ракета Orbital Sciences Pegasus XL, освободена от фюзелажа на самолет Lockheed L-1011, същата система, която разгърна IBEX през 2008 г. и NuSTAR през 2012 г. НАСА също ще стартира с помощта на Pegasus XL с помощта на Pegasus XL ракета това лято през юни.
„TESS ще проведе първото космическо проучване за транзит през цялото небе, обхващащо 400 пъти повече небе от всяка предишна мисия. Той ще идентифицира хиляди нови планети в слънчевия квартал, със специален акцент върху планети, сравними по размер с Земята “, казва Джордж Рикър, старши изследовател от MKI.
TESS ще използва четири широкоъгълни телескопа, за да свърши работата. Ефективният размер на детекторите на борда е 192 мегапиксела. TESS е планиран за двугодишна мисия. За разлика от Кеплер, който седи в земна хелиоцентрична орбита, TESS ще бъде в елиптичен път в Ниска земна орбита (LEO).
TESS ще изследва приблизително 2 милиона звезди, по-ярки от 12тата величина, включително 1000 от най-близките червени джуджета. TESS не само ще разшири нарастващия каталог на екзопланети, но също така се очаква да открие планети с по-дълъг орбитален период.
Една дилема при транзитния метод е, че той благоприятства откриването на планети с кратки орбитални периоди, които са много по-склонни да се наблюдават при преминаване на звездата им от дадена наблюдателна точка в космоса.
TESS ще служи и за логично преминаване от Kepler към по-късно предложени платформи за търсене на екзопланети. TESS ще открие и кандидати за по-нататъшен контрол, като космическият телескоп James Webb, който ще бъде пуснат на пазара през 2018 г., и спектрометърът с висока точност на радиална скорост на планетата (HARPS), базиран в обсерваторията La Silla в Чили.
Също така на борда за изстрелване през 2017 г. е NICER, Neutron Star Explorer Composition Explorer, който ще бъде поставен от външната страна на Международната космическа станция. NICER ще използва масив от 56 телескопа, които ще събират и изучават рентгенови лъчи от неутронни звезди. NICER ще се специализира в изследването на определен подклас неутронна звезда, известен като милисекундни пулсари. Рентгеновите телескопи са в конфигурация, използваща набор от вложени стъклени черупки, приличащи на слоевете лук.
Наблюдаването на пулсари в рентгеновия обхват на спектъра ще предложи на учените невероятен поглед върху вътрешната им работа и структура. Международната космическа станция предлага уникална изгодна точка за правене на този вид наука. Подобно на Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02), изискванията за мощност на NICER диктуват, че той не може да бъде свободно летящ спътник. Рентгеновата астрономия също трябва да се извърши над възпрепятстващите ефекти на земната атмосфера.
NICER ще бъде разположен като външен полезен товар на борда на логистичен превозвач ISS ExPRESS. Това са платформи без налягане, използвани за експерименти, които трябва да бъдат директно изложени на пространството.
Друг завладяващ проект, работещ в тандем с NICER, е SEXTANT, станцията Explorer за рентгеново време и навигационна технология. Този проект има за цел да тества точността на милисекундни пулсари за междупланетна навигация.
„Те (пулсарите) са изключително надеждни небесни часовници и могат да осигурят висока точност на времето, подобно на атомните сигнали, доставяни чрез 26-сателитната военна система, управлявана от глобалната система за позициониране (GPS)“, казва ученият от НАСА Годдард Завен Арзуманян. Основната трудност при разчитането на тази система за междупланетни пътувания е, че сигналът става постепенно по-слаб, колкото по-далеч пътувате от Земята.
„Пулсарите, от друга страна, са достъпни на практика във всеки възможен полетен режим, от LEO до междупланетното и най-дълбокото пространство“, казва изследователят на принципа на NICER / SEXTANT Кийт Джендро.
И NICER, и TESS следват дългото наследство на програмата на НАСА Astrophysics Explorer, която може да бъде проследена чак до изстрелването Explorer 1. Това беше първият американски спътник, стартиран през 1958 г. Explorer 1 откри радиационните пояси на Van Allen, заобикалящи Земята ,
"Програмата Explorer има дълга и звездна история на разполагане на наистина иновативни мисии за изучаване на някои от най-вълнуващите въпроси в космическата наука", заяви администраторът на NASA Джон Грунсфелд. „С тези мисии ще научим за най-екстремните състояния на материята, като изучаваме неутронни звезди и ще идентифицираме много близки звездни системи със скалисти планети в обитаемите зони за по-нататъшно изследване с телескопи като космическия телескоп Джеймс Уеб.“
Разбира се, Грюнсфелд има предвид планетите, обикалящи около орбитите червени джуджета, които ще бъдат насочени от TESS. Очаква се те да имат обитаема зона много по-близо до основната си звезда от нашето собствено Слънце. Дори беше предложено от учените от MIT, че първите екзопланети, посетени от хора на някаква далечна дата, могат първоначално да бъдат открити от TESS. Космическият кораб може също да открие бъдещи цели за проследяване на спектроскопски анализ, най-добрият шанс за откриване на извънземен живот на екзопланета през следващите 50 години. Човек може да си представи вълнението, което би породило положително откриване на химикал, изключителен за живота, какъвто го познаваме, като хлорофил в спектрите на далечен свят. По-зловещо откриването на такива синтетични елементи като плутоний в атмосферата на екзопланета може да предполага, че сме ги намерили ... но уви, твърде късно.
Но по-щастлива бележка, че ще бъдат вълнуващи времена за изследване на космоса, за да видите и двата проекта да стартират. Може би човешките изследователи наистина един ден ще посетят световете, открити от TESS ... и ще използват навигационни техники, въведени от SEXTANT, за да го направят!
