У середу, 18 квітня, о 6:51 EDT, з мису Канаверал у Флориді підірвалася ракета SpaceX Falcon 9. На ній було проведено TESS НАСА: супутник опитування екзопланет. З того, що ми можемо сказати, місія пройшла без перешкод, перший етап повернувся до суші на своїй плаваючій баржі в Атлантичному океані, а 2-й етап продовжував відправляти TESS на останню орбіту.
Це зміна охорони, тому що зараз ми вступаємо в останні дні для космічного телескопа Kepler NASA. У нього закінчилося пальне і вже каліка втрата його реакційних коліс. Всього за кілька місяців NASA назавжди припинить її.
Це сумно, але не хвилюйтесь, коли TESS на своєму шляху продовжує наукову подорож по екзопланетах: пошук світів розміру Землі в Чумацькому Шляху.
Важко повірити, що ми знаємо лише про планети, які обертаються навколо інших зірок вже більше 20 років. Першою виявленою екстрасолярною планетою був гарячий юпітер 51 Pegasi B, який був відкритий у 1995 році командою швейцарських астрономів.
Вони знайшли цей світ за допомогою методу радіальної швидкості, де сила тяжіння планети тягне свою зірку вперед і назад, змінюючи довжину хвилі світла, яку ми бачимо так незначно. Ця методика була вдосконалена і використана для виявлення багатьох інших планет, що обертаються навколо багатьох більше зірок.
Але ще одна вдала успіх - техніка транзиту. Саме тут світло від зірки ретельно вимірюється з часом, спостерігаючи за будь-яким зануренням яскравості, коли планета проходить попереду.
На момент написання цієї статті у квітні 2018 року є 3 708 підтверджених планет із ще кількома тисячами кандидатів, яким потрібно додаткове підтвердження.
Планети є скрізь, у всіх формах і розмірах. Від знайомих газових гігантів, скелястих світів та крижаних гігантів у Сонячній системі, до незвичайних гарячих юпітерів та надземних. Астрономи навіть знайшли комети в інших сонячних системах, таких планетах, як Сатурн, але з кільцевими системами, які карлики нашої сусідньої планети. Полювання навіть на екзомуни. Місяці на орбітах планет, що обходять навколо інших зірок.
Космічний телескоп Kepler НАСА був найпродуктивнішим інструментом полювання на планету, який коли-небудь будувався. З цих 3 708 планет, виявлених поки що, Кеплер склав 2342 світи.
Kepler був запущений ще в березні 2009 року, а розпочав роботу 12 травня 2009 року. Він використовував своє 1,4-метрове первинне дзеркало, щоб спостерігати 12-градусну область неба. Тільки для порівняння, Місяць займає близько половини градуса. Отже, регіон, що містить у сотні разів більший розмір Місяця.
Кеплер був розміщений на земній орбіті навколо Сонця з періодом 372,5 днів. З довшим роком телескоп повільно відходить за Землю приблизно на 25 мільйонів км на рік.
Як я вже згадував, Кеплер був розроблений для використання транзитної техніки, шукаючи планети, що проходять перед їх зірками в цьому дуже специфічному регіоні неба. Хоча в попередніх дослідженнях екзопланет було виявлено лише більш масивні планети, Кеплер був досить чутливий, щоб побачити світи з половиною маси Землі, що обертається навколо інших зірок.
І все пройшло чудово до 14 липня 2012 року, коли одне з чотирьох реакційних коліс космічного корабля вийшло з ладу. Це гіроскопи, які дозволяють космічному апарату змінювати свою орієнтацію без палива. Немає проблем, Kepler був розроблений таким, що потребує лише трьох. Тоді друге колесо вийшло з ладу 11 травня 2013 року, що завершило його головну місію.
Те, що придумали інженери Kepler, - це один з найбільш геніальних рятувальників космічних кораблів в історії космічного польоту. Вони зрозуміли, що можуть використовувати світловий тиск від Сонця, щоб ідеально стабілізувати телескоп і тримати його спрямованим на область неба.
Це дозволило Кеплеру продовжувати працювати, спостерігаючи за ще більшими ділянками неба, але його орбіта навколо Сонця дозволила йому спостерігати лише одну область протягом коротшого періоду часу. Замість того, щоб сканувати зірки, схожі на Сонце, Кеплер зосередив свою увагу на червоних карликових зірках, які можуть мати навколо себе світи розмірами Землі кожні кілька днів.
Це було відоме як ера K2, і за цей час з'явилося ще 307 підтверджених та 480 непідтверджених планет.
Але Кеплеру зараз не вистачає часу. Близько місяця тому NASA оголосила, що Kepler майже не палить. Це паливо є важливим, оскільки один з важливих маневрів, який він повинен здійснити, - це спрямувати себе назад на Землю та завантажити всі дані, які він збирав. NASA цифри, які проходять всього кілька місяців, і коли це станеться, вони доручать телескопу в останній раз вказувати Землю, передавати її кінцеві дані, а потім назавжди закрити.
І сьогодні TESS успішно вибухнув, пробившись там, де перебуває Кеплер.
Він переносить НАСА транзитний супутник екзопланетного обстеження або TESS, продовження Kepler, піднімаючи пошук екзопланет на наступний рівень.
Місія TESS існує у певній формі з 2006 року, коли вона спочатку була задумана як приватна фінансова місія від Google, Фонду Kavli та MIT.
Протягом багатьох років він був запропонований НАСА, а в 2013 році він був прийнятий в якості однієї з місій дослідників НАСА. Це місії з бюджетом 200 мільйонів доларів або менше. WISE та WMAP - інші приклади місій Explorer.
Але між Kepler і TESS існує маса відмінностей.
Пам'ятаєте, коли я казав, що Кеплер спостерігав область неба 12 х 12 градусів? TESS буде обстежувати все небо, площа в 400 разів більша, ніж спостерігав Кеплер.
Він має набір з 4-х окремих однакових телескопів із CCD-камерами, кожен з яких - 16,8 мегапікселя. Вони готові надати TESS 24-градусний квадратний вид на небо. TESS розбить небо на 26 різних секторах і вивчить регіон принаймні 27 днів, переходячи від яскравої зірки до яскравої зірки кожні дві хвилини.
Поки Кеплер робив глибоке занурення в одну конкретну область неба, TESS збирається спостерігати за 500 000 найяскравіших зірок на небі, які в 30 - 100 разів яскравіші, ніж види зірок, на які дивився Кеплер. Багато з яких будуть зірками, як наше власне Сонце.
Він зможе оглядати все небо протягом двох років, що в 400 разів більше, ніж спостерігав Кеплер. І астрономи очікують, що в місії з'являться тисячі позасонячних планет, 500 з яких будуть розміром із Землею або розмірами над Землею.
Виконуючи цей широкий огляд неба з яскравими зірками, TESS знайде тісні позасонячні планети. Якщо яскрава зірка має планети, що проходять перед нею з нашої точки зору, TESS знайде її. Це створить остаточний каталог сусідніх планет.
Оскільки ці світи набагато яскравіші на небі, світовим наземним та космічним обсерваторіям буде легше робити спостереження. Астрономи зможуть виміряти розміри, масу, щільність і навіть атмосфери позасонячних світів. Зачекайте, поки Джеймс Вебб отримає свої детектори в деяких із цих світів.
На додаток до своєї основної роботи з пошуку планет, НАСА запропонувала гостям-дослідникам використовувати космічний апарат для проведення інших наукових досліджень, таких як пошук квазарів, відстеження обертання зірок та спостереження за варіаціями карликових зірок. Все, що має зміну яскравості, стане чудовою ціллю для TESS.
Однією цікавою особливістю місії TESS буде її орбіта, взяття її на шлях, який жодна інша місія не використовувала. Він називається орбітою "Р / 2 місячного резонансу" і приймає космічний корабель по еліптичній траєкторії, яка займає вдвічі більше часу, ніж Місяць на орбіту Землі - 13,7 днів.
У найближчій точці до Землі вона буде знаходитися на 35,785 км над поверхнею і триватиме три години, щоб передати всі свої дані наземним станціям. Тоді він вилетить до найвищої точки, на висоті 373 300 км, із небезпек поясів Ван-Аллена.
До моменту завершення місії TESS ми дізнаємося багато про позасонячні планети в нашому сусідньому районі. Ну, багато про планети, які ідеально співпадають зі своїми зірками з нашої точки зору. І, на жаль, це лише кілька відсотків зіркових систем.
Нам знадобляться інші методи, щоб знайти решту, які, напевне, висвітлюємо в наступних статтях.
Примітка: це стенограма з відео, яке ми опублікували. Подивіться тут.
