Στις 6:51 EDT την Τετάρτη 18 Απριλίου, ένας πύραυλος SpaceX Falcon 9 εκτοξεύτηκε από το Cape Canaveral της Φλόριντα. Μετέφερε το TESS της NASA: τον δορυφόρο Suriting Exoplanet Survey. Από όσα μπορούμε να πούμε, η αποστολή προχώρησε χωρίς εμπόδια, με το πρώτο στάδιο να επιστρέφει στην προσγείωση της πλωτής φορτηγίδας στον Ατλαντικό Ωκεανό και το στάδιο 2 να συνεχίζει να στέλνει το TESS στην τελική του τροχιά.
Αυτή είναι μια αλλαγή της φρουράς, καθώς μπαίνουμε τώρα στις τελευταίες ημέρες για το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Kepler της NASA. Εξαντλείται καύσιμο και έχει ήδη απολυθεί από την απώλεια των τροχών αντίδρασης. Σε λίγους μήνες, η NASA θα το κλείσει για πάντα.
Αυτό είναι λυπηρό, αλλά μην ανησυχείτε, με το TESS στο δρόμο του, το επιστημονικό ταξίδι του εξωπλανήτη συνεχίζεται: αναζητώντας κόσμους μεγέθους Γης στον Γαλαξία μας.
Είναι δύσκολο να πιστέψουμε ότι γνωρίζουμε μόνο για πλανήτες σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια εδώ και πάνω από 20 χρόνια. Ο πρώτος εξωηλιακός πλανήτης που βρέθηκε ήταν ο καυτός Δίας 51 Pegasi B, που ανακαλύφθηκε το 1995 από μια ομάδα Ελβετών αστρονόμων.
Βρήκαν αυτόν τον κόσμο χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας, όπου η βαρύτητα του πλανήτη τραβά το αστέρι του μπρος-πίσω, αλλάζοντας το μήκος κύματος του φωτός που βλέπουμε τόσο λίγο. Αυτή η τεχνική έχει τελειοποιηθεί και χρησιμοποιηθεί για να ανακαλύψει πολλούς περισσότερους πλανήτες σε τροχιά γύρω από πολλά περισσότερα αστέρια.
Αλλά μια άλλη τεχνική ήταν ακόμη πιο επιτυχημένη: η τεχνική διέλευσης. Αυτό είναι όπου το φως από το αστέρι μετριέται προσεκτικά με την πάροδο του χρόνου, παρακολουθώντας κάθε πτώση στη φωτεινότητα καθώς ένας πλανήτης περνά μπροστά.
Τη στιγμή που γράφω αυτό το άρθρο τον Απρίλιο του 2018, υπάρχουν 3.708 επιβεβαιωμένοι πλανήτες με αρκετές χιλιάδες περισσότερους υποψηφίους που χρειάζονται επιπλέον επιβεβαίωση.
Οι πλανήτες είναι παντού, σε όλα τα σχήματα και μεγέθη. Από τους γνωστούς γίγαντες φυσικού αερίου, τους βραχώδεις κόσμους και τους γίγαντες πάγου που έχουμε στο Ηλιακό Σύστημα, μέχρι τους ασυνήθιστους ζεστούς Δία και τις σούπερ γαίες. Οι αστρονόμοι έχουν βρει ακόμη κομήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα, πλανήτες όπως ο Κρόνος αλλά με συστήματα δακτυλίου που επισκιάζουν τον γειτονικό μας πλανήτη. Το κυνήγι συνεχίζεται ακόμη και για εξόμοια. Φεγγάρια σε πλανήτες σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler της NASA ήταν το πιο παραγωγικό όργανο κυνηγιού πλανητών που κατασκευάστηκε ποτέ. Από αυτούς τους 3.708 πλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι στιγμής, ο Κέπλερ ανακάλυψε 2.342 κόσμους.
Το Kepler κυκλοφόρησε τον Μάρτιο του 2009 και άρχισε να λειτουργεί στις 12 Μαΐου 2009. Χρησιμοποίησε τον πρωτογενή καθρέφτη 1,4 μέτρων για να παρατηρήσει μια περιοχή 12 μοιρών του ουρανού. Για σύγκριση, η Σελήνη διαρκεί περίπου μισό βαθμό. Έτσι μια περιοχή που περιέχει εκατοντάδες φορές το μέγεθος της Σελήνης.
Ο Κέπλερ τοποθετήθηκε σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο γύρω από τον Ήλιο, με περίοδο 372,5 ημερών. Με ένα μεγαλύτερο χρόνο, το τηλεσκόπιο μετακινείται αργά πίσω από τη Γη κατά περίπου 25 εκατομμύρια χιλιόμετρα ετησίως.
Όπως ανέφερα νωρίτερα, ο Κέπλερ σχεδιάστηκε για να χρησιμοποιεί την τεχνική διέλευσης, αναζητώντας πλανήτες που περνούν μπροστά από τα αστέρια τους σε αυτήν την πολύ συγκεκριμένη περιοχή του ουρανού. Ενώ προηγούμενες έρευνες εξωπλανήτη βρήκαν μόνο τους πιο μαζικούς πλανήτες, ο Κέπλερ ήταν αρκετά ευαίσθητος για να δει κόσμους με τη μισή μάζα της Γης σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια.
Και όλα πήγαν καλά μέχρι τις 14 Ιουλίου 2012 όταν ένας από τους τέσσερις τροχούς αντίδρασης του διαστημικού σκάφους απέτυχε. Αυτά είναι γυροσκόπια που επιτρέπουν στο διαστημικό σκάφος να αλλάξει τον προσανατολισμό του χωρίς προωθητικό. Κανένα πρόβλημα, ο Κέπλερ σχεδιάστηκε για να χρειάζεται μόνο τρεις. Στη συνέχεια, ένας δεύτερος τροχός απέτυχε στις 11 Μαΐου 2013, τερματίζοντας την κύρια αποστολή του.
Αυτό που βρήκαν οι μηχανικοί του Κέπλερ είναι μία από τις πιο έξυπνες διαστημικές διασωσεις στην ιστορία του διαστημικού πτήσης. Συνειδητοποίησαν ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν ελαφριά πίεση από τον Ήλιο για να σταθεροποιήσουν τέλεια το τηλεσκόπιο και να το κρατήσουν στραμμένο σε μια περιοχή του ουρανού.
Αυτό επέτρεψε στον Κέπλερ να συνεχίσει να εργάζεται, παρατηρώντας ακόμη μεγαλύτερα τμήματα του ουρανού, αλλά η τροχιά του γύρω από τον Ήλιο θα του άφηνε να παρακολουθεί μόνο μια περιοχή για μικρότερο χρονικό διάστημα. Αντί να ανιχνεύει αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο, ο Κέπλερ εστίασε την προσοχή του σε κόκκινα αστέρια νάνων, τα οποία μπορεί να έχουν κόσμους σε μέγεθος Γης σε τροχιά κάθε λίγες μέρες.
Αυτό ήταν γνωστό ως εποχή K2 και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου εμφανίστηκε επιπλέον 307 επιβεβαιωμένοι και 480 μη επιβεβαιωμένοι πλανήτες.
Αλλά ο Κέπλερ εξαντλείται τώρα. Πριν από περίπου ένα μήνα, η NASA ανακοίνωσε ότι ο Κέπλερ έχει σχεδόν εξαντλήσει τα καύσιμα. Αυτό το καύσιμο είναι σημαντικό, επειδή ένας σημαντικός ελιγμός που πρέπει να κάνει είναι να στραφεί προς τα πίσω και στη Γη και να ανεβάσει όλα τα δεδομένα που συλλέγει. Η NASA υπολογίζει ότι απέχουν μόλις λίγους μήνες και, όταν συμβεί, θα δώσει εντολή στο τηλεσκόπιο να δείξει τη Γη για τελευταία φορά, να μεταδώσει τα τελικά δεδομένα της και στη συνέχεια να κλείσει για πάντα.
Και σήμερα το TESS ξέσπασε με επιτυχία, κάνοντας τον τρόπο να αναλάβει εκεί που έφυγε ο Κέπλερ.
Μεταφέρει το Transiting Exoplanet Survey Satellite της NASA, ή το TESS, τη συνέχεια του Kepler, οδηγώντας την αναζήτηση εξωπλανητών στο επόμενο επίπεδο.
Η αποστολή TESS υπήρξε σε κάποια μορφή από το 2006, όταν αρχικά σχεδιάστηκε ως ιδιωτική χρηματοδότηση από την Google, το Ίδρυμα Kavli και το MIT.
Με τα χρόνια, προτάθηκε στη NASA και το 2013 έγινε αποδεκτή ως μία από τις αποστολές Explorer της NASA. Πρόκειται για αποστολές με προϋπολογισμό 200 εκατομμύρια δολάρια ή λιγότερο. Τα WISE και WMAP είναι άλλα παραδείγματα αποστολών του Explorer.
Υπάρχουν όμως πολλές διαφορές μεταξύ των Kepler και TESS.
Θυμάστε όταν είπα ότι ο Κέπλερ παρατηρούσε μια περιοχή 12 ου 12 μοιρών στον ουρανό; Το TESS θα παρακολουθεί ολόκληρο τον ουρανό, μια περιοχή 400 φορές μεγαλύτερη από αυτήν που παρατήρησε ο Κέπλερ.
Διαθέτει ένα σύνολο 4 ξεχωριστών πανομοιότυπων τηλεσκοπίων με κάμερες CCD, καθεμία από τις οποίες είναι 16,8 megapixel. Είναι διατεταγμένα για να προσφέρουν στο TESS μια τετραγωνική θέα στον ουρανό. Το TESS θα χωρίσει τον ουρανό σε 26 διαφορετικούς τομείς και θα μελετήσει την περιοχή για τουλάχιστον 27 ημέρες, αλλάζοντας από φωτεινό αστέρι σε φωτεινό αστέρι κάθε δύο λεπτά.
Ενώ ο Κέπλερ έκανε μια βαθιά βουτιά σε μια συγκεκριμένη περιοχή του ουρανού, το TESS θα παρατηρήσει τα 500.000 πιο φωτεινά αστέρια στον ουρανό, τα οποία είναι 30 έως 100 φορές πιο φωτεινά από τα είδη των αστεριών που έβλεπε ο Κέπλερ. Πολλά από τα οποία θα είναι αστέρια σαν τον δικό μας Ήλιο.
Θα είναι σε θέση να παρακολουθεί ολόκληρο τον ουρανό μέσα σε δύο χρόνια, που είναι μια περιοχή 400 φορές μεγαλύτερη από ό, τι παρατηρήθηκε από τον Κέπλερ. Και οι αστρονόμοι αναμένουν ότι η αποστολή θα εμφανίσει χιλιάδες εξωηλιακούς πλανήτες, 500 εκ των οποίων θα είναι μεγέθους Γης ή υπερ-Γης.
Εκτελώντας αυτήν την ευρεία έρευνα του ουρανού με φωτεινά αστέρια, το TESS θα βρει τους κοντινούς εξωηλιακούς πλανήτες. Εάν ένα φωτεινό αστέρι έχει πλανήτες που περνούν μπροστά από αυτό από την πλευρά μας, το TESS θα το βρει. Θα δημιουργήσει τον οριστικό κατάλογο των κοντινών πλανητών.
Δεδομένου ότι αυτοί οι κόσμοι είναι πολύ πιο φωτεινοί στον ουρανό, θα είναι ευκολότερο για τα παρατηρητήρια του εδάφους και του διαστήματος του κόσμου να παρακολουθούν τις παρατηρήσεις τους. Οι αστρονόμοι θα είναι σε θέση να μετρήσουν το μέγεθος, τη μάζα, την πυκνότητα και ακόμη και τις ατμόσφαιρες των εξωηλιακών κόσμων. Περιμένετε έως ότου ο James Webb πάρει τους ανιχνευτές του σε μερικούς από αυτούς τους κόσμους.
Εκτός από την πρωταρχική του δουλειά για την εύρεση πλανητών, η NASA έχει προσκαλέσει Επισκέπτες Ερευνητές να χρησιμοποιήσουν το διαστημικό σκάφος για άλλες επιστημονικές έρευνες, όπως η εύρεση κβάζαρ, η παρακολούθηση αστρικής περιστροφής και η παρατήρηση των παραλλαγών των νάνων άστρων. Οτιδήποτε έχει αλλαγή στη φωτεινότητα θα είναι ένας μεγάλος στόχος για το TESS.
Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό της αποστολής TESS θα είναι η τροχιά της, οδηγώντας σε ένα μονοπάτι που καμία άλλη αποστολή δεν έχει χρησιμοποιήσει ποτέ. Ονομάζεται τροχιά σεληνιακού συντονισμού P / 2 και παίρνει το διαστημικό σκάφος σε ελλειπτική τροχιά που διαρκεί το ήμισυ όσο η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη - 13,7 ημέρες.
Στο πλησιέστερο σημείο της Γης, θα είναι 35.785 χλμ. Πάνω από την επιφάνεια και θα χρειαστούν τρεις ώρες για να μεταδοθούν όλα τα δεδομένα της σε σταθμούς εδάφους. Στη συνέχεια, θα πετάξει στο υψηλότερο σημείο, σε υψόμετρο 373.300 χλμ., Από τους κινδύνους των ζωνών Van Allen.
Όταν ολοκληρωθεί η αποστολή TESS, θα μάθουμε πολλά για τους εξωηλιακούς πλανήτες στην κοντινή γειτονιά μας. Λοιπόν, πολλά για τους πλανήτες που ταιριάζουν απόλυτα με τα αστέρια τους από την οπτική μας. Και δυστυχώς, αυτό είναι μόνο ένα ποσοστό των συστημάτων αστεριών εκεί έξω.
Θα χρειαστούμε άλλες τεχνικές για να βρούμε τις υπόλοιπες, τις οποίες είμαι σίγουρος ότι θα καλύψουμε σε μελλοντικά άρθρα.
Σημείωση: αυτή είναι η μεταγραφή από ένα βίντεο που δημοσιεύσαμε. Παρακολουθήστε το εδώ.
