Οι CHEOPS (Χ.Χ.aracterisingμιΧΕΠλωρίδεςμικρόδιαστημικό σκάφος άνοιξε το κάλυμμα στο τηλεσκόπιο του. Το διαστημικό σκάφος κυκλοφόρησε στις 18 Δεκεμβρίου 2019 και μέχρι στιγμής έχει εκτελέσει άψογα. Σε μία ή δύο εβδομάδες θα μπορούσαμε να πάρουμε τις πρώτες μας εικόνες από το όργανο.
Το CHEOPS είναι μια αποστολή της ESA σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Βέρνης της Ελβετίας. Η αποστολή του δεν είναι να βρει εξωπλανήτες, αλλά να κοιτάξει πιο κοντά τα αστέρια με γνωστούς εξωπλανήτες και να παρακολουθήσει καθώς αυτοί οι πλανήτες διέρχονται μπροστά από το αστέρι τους. Θα παρακολουθεί αυτές τις διελεύσεις με έντονο μάτι και θα καθορίζει το μέγεθος αυτών των πλανητών με μεγαλύτερη ακρίβεια και ακρίβεια. Αυτό θα οδηγήσει σε καλύτερες μετρήσεις της μάζας, της πυκνότητας και της σύνθεσής τους.
«… Περιμένουμε να είμαστε σε θέση να αναλύσουμε και να δημοσιεύσουμε τις πρώτες εικόνες μέσα σε μία ή δύο εβδομάδες.»
David Ehrenreich, επιστήμονας έργου CHEOPS, Πανεπιστήμιο της Γενεύης
«Λίγο μετά την κυκλοφορία στις 18 Δεκεμβρίου 2019, δοκιμάσαμε την επικοινωνία με τον δορυφόρο. Στη συνέχεια, στις 8 Ιανουαρίου 2020, ξεκινήσαμε τη θέση σε λειτουργία, δηλαδή, εκκινήσαμε τον υπολογιστή, πραγματοποιήσαμε δοκιμές και ξεκινήσαμε όλα τα στοιχεία », εξηγεί ο Willy Benz, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης και κύριος ερευνητής του Αποστολή CHEOPS.
«Όλες οι δοκιμές πήγαν εξαιρετικά καλά», λέει. «Ωστόσο, τώρα περιμέναμε με ενθουσιασμό και λίγο νευρικότητα στο επόμενο αποφασιστικό βήμα: το άνοιγμα του καλύμματος CHEOPS», συνεχίζει ο Benz.
Το εξώφυλλο άνοιξε στις 7:38 π.μ. την Τετάρτη 29 Ιανουαρίου 2020. Το Κέντρο Επιχείρησης Αποστολής στο Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) στη Μαδρίτη έστειλε την εντολή για το άνοιγμα του διαστημικού σκάφους.
«Το άνοιγμα του καλύμματος του διαφράγματος τηλεσκοπίου είναι μια κρίσιμη λειτουργία για τον Cheops, επιτρέποντας στο τηλεσκόπιο να παρατηρεί τα αστέρια-στόχους του και είμαστε εξαιρετικά ικανοποιημένοι που εκτελέστηκε άψογα», δήλωσε ο Nicola Rando, διευθυντής έργου της ESA Cheops.
Το άνοιγμα του καλύμματος σηματοδοτεί την έναρξη ενός άλλου γύρου δοκιμών και βαθμονόμησης. Το τηλεσκόπιο έβγαλε εκατοντάδες φωτογραφίες ενώ το εξώφυλλο ήταν ενεργό ως μέρος της βαθμονόμησης οργάνων και για την επόμενη φάση δοκιμών, το CHEOPS θα κοιτάξει και τα δύο αστέρια με εξωπλανήτες και αστέρια χωρίς.
«Τους επόμενους δύο μήνες, πολλά αστέρια με και χωρίς πλανήτες θα στοχευθούν προκειμένου να εξεταστεί η ακρίβεια μέτρησης των CHEOPS υπό διαφορετικές συνθήκες», εξηγεί ο Benz.
Αυτή η φάση είναι επίσης σημαντική για το πλήρωμα εδάφους στο Mission Operation Center. Τους δίνει την ευκαιρία να εκπαιδεύσουν σε όλες τις πτυχές των επίγειων επιχειρήσεων.
«Τα ανεπεξέργαστα δεδομένα του CHEOPS υποβάλλονται σε επεξεργασία στον λεγόμενο αγωγό μείωσης δεδομένων», λέει ο David Ehrenreich, επιστήμονας του προγράμματος CHEOPS στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης. Ο Ehrenreich εξηγεί: «Η πλήρης αξιολόγηση των ικανοτήτων του CHEOPS και του επίγειου τμήματος θα πάρει λίγο χρόνο. Ωστόσο, αναμένουμε να μπορέσουμε να αναλύσουμε και να δημοσιεύσουμε τις πρώτες εικόνες μέσα σε μία ή δύο εβδομάδες. "
Το CHEOPS είναι μία από τις νέες αποστολές της S-Class (Small Class) της ESA. Αυτές είναι αποστολές με προϋπολογισμούς που περιορίζονται στα 50 εκατομμύρια ευρώ. Η CHEOPS είναι η πρώτη από αυτές τις αποστολές, και ο Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE), μια κοινή προσπάθεια με την Κίνα, θα είναι η επόμενη.
Υπάρχουν δύο βασικές μέθοδοι για την ανίχνευση εξωπλανητών. Η αποστολή Kepler και η αποστολή TESS χρησιμοποιούν τη μέθοδο διαμετακόμισης. Η μέθοδος διαμετακόμισης αναφέρεται σε έναν εξωπλανήτη που ταξιδεύει, ή διέρχεται, μπροστά από το αστέρι του από την προοπτική μας. Η ελάχιστη πτώση στο φως του αστεριού μπορεί να ανιχνευθεί και στη συνέχεια να επιβεβαιωθεί από άλλα τηλεσκόπια.
Η άλλη μέθοδος, και η πρώτη μέθοδος για την ανακάλυψη ενός εξωπλανήτη, ήταν η μέθοδος ακτινικής ταχύτητας. Αυτή η μέθοδος εστιάζει στο αστέρι και ανιχνεύει μικροσκοπικές ταλαντώσεις στην κίνησή του, καθώς ένας εξωπλανήτης περιστρέφεται σε τροχιά. Είναι επίσης γνωστό ως φασματοσκοπία Doppler.
Μια τρίτη μέθοδος είναι η άμεση παρατήρηση, αλλά μόνο λίγες έχουν παρατηρηθεί άμεσα.
Η μέθοδος διέλευσης δίνει μια καλή ένδειξη του μεγέθους ενός εξωπλανήτη, αλλά όχι της μάζας του. Και η μέθοδος ακτινικής ταχύτητας μπορεί να δώσει μια καλή ένδειξη της μάζας ενός πλανήτη, αλλά όχι του μεγέθους του. Λίγοι από τους 4.000 εξωπλανήτες που γνωρίζουμε έχουν ακριβή δεδομένα τόσο για το μέγεθος όσο και για τη μάζα. Αυτό καθιστά δύσκολο τον προσδιορισμό της πυκνότητας και της σύνθεσής τους. Η γνώση αυτών των πραγμάτων θα βοηθήσει στον προσδιορισμό του σχηματισμού τους και θα ρίξει επίσης φως στο πώς δημιουργήθηκε ο πλανήτης και το ηλιακό μας σύστημα.
Οι CHEOPS θα παρατηρήσουν αστέρια που φιλοξενούν εξωπλανήτες για να μετρήσουν τις μικρές αλλαγές στη φωτεινότητά τους λόγω της διέλευσης ενός πλανήτη. Οι πληροφορίες θα επιτρέψουν ακριβείς και ακριβείς μετρήσεις των μεγεθών των πλανητών που βρίσκονται σε τροχιά. Το CHEOPS θα στοχεύσει αστέρια που φιλοξενούν πλανήτες στο εύρος μεγέθους super-Earth έως Neptune. Συνδυάζοντας μεγέθη με υπάρχουσες μετρήσεις φασματοσκοπίας εδάφους των πλανητικών μαζών, το CHEOPS θα παρέχει μια εκτίμηση της πυκνότητας όγκου - ένα πρώτο βήμα για τον χαρακτηρισμό πλανητών εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος.
Κατά τη διάρκεια της 3,5ετούς αποστολής του, το CHEOPS θα κοιτάξει τα πιο φωτεινά κοντινά αστέρια που είναι γνωστό ότι φιλοξενούν εξωπλανήτες.
Οι CHEOPS θα μπορούν να χαρακτηρίζουν αυτούς τους εξωπλανήτες με ένα νέο επίπεδο ακρίβειας. Αυτά τα αποτελέσματα του CHEOPS θα οδηγήσουν σε περαιτέρω παρατηρήσεις παρακολούθησης στο μέλλον από τηλεσκόπια όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και από μεγάλα επίγεια τηλεσκόπια όπως το εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο 40 μέτρων που βρίσκεται υπό κατασκευή. Οι δυνατότητες υπερύθρων του James Webb θα επιτρέψουν επίσης λεπτομερή μελέτη των ατμοσφαιρών του εξωπλανήτη.
Το CHEOPS περιστρέφεται γύρω από τους πόλους της Γης σε υψόμετρο 700 χιλιομέτρων. Βρίσκεται σε σύγχρονη τροχιά του Ήλιου και ακολουθεί τον τερματιστή. Ονομάζεται επίσης τροχιά ξημερώματος και το διαστημικό σκάφος θα δείχνει πάντα προς τη νύχτα της Γης. Αυτό θα περιορίσει την επίδραση του άμεσου ηλιακού φωτός και το φως του ήλιου που ανακλάται από τη Γη, στις μετρήσεις του διαστημικού σκάφους.
Το CHEOPS είναι ένα πολύ απλό όργανο στην καρδιά του. Είναι ένα είδος τηλεσκοπίου που ονομάζεται τηλεσκόπιο Ritchey-Chretien και έχει άνοιγμα 32 εκατοστών (12 ίντσες). Το τηλεσκόπιο ψύχεται παθητικά σε θερμοκρασία -40 Κελσίου. Το διαστημικό σκάφος τροφοδοτείται από ηλιακούς συλλέκτες που λειτουργούν επίσης ως ηλιακή ασπίδα.
Το 80% του χρόνου παρατήρησης CHEOPS θα δαπανηθεί στο πρόγραμμα CHEOPS Guaranteed Time Observing (GTO). Αυτό σημαίνει ότι θα ξοδέψει το 80% του χρόνου του εξετάζοντας γνωστούς εξωπλανήτες, κάτι που θα κάνει τη λειτουργία του πολύ αποτελεσματική.
«Με τη στόχευση γνωστών συστημάτων, γνωρίζουμε ακριβώς πού να κοιτάξουμε στον ουρανό και πότε για να συλλάβουμε τις διελεύσεις εξωπλανήτη πολύ αποτελεσματικά», λέει ο Willy Benz, κύριος ερευνητής του CHEOPS στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης της Ελβετίας. «Αυτό καθιστά δυνατό για τους CHEOPS να επιστρέφουν σε κάθε αστέρι πολλές φορές γύρω από τη στιγμή της διέλευσης και να καταγράφουν πολλές διαμετακόμιση, αυξάνοντας έτσι την ακρίβεια των μετρήσεών μας και μας επιτρέπουν να κάνουμε ένα πρώτο βήμα χαρακτηρισμού μικρών πλανητών - στη Γη- εύρος μεγέθους έως-Ποσειδώνα. "
Το υπόλοιπο 20% του χρόνου παρατήρησης θα διατεθεί στην ευρύτερη κοινότητα αστρονομίας.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Εξώφυλλο του CHEOPS Space Telescope Open
- ESA: CHEOPS Επιστημονικοί στόχοι
- Space Magazine: Το ESE’s CHEOPS μόλις κυκλοφόρησε. Πρόκειται να μάθουμε πολλά περισσότερα για τους Exoplanets
