Μετακινηθείτε πάνω από τον Κέπλερ. Η NASA έκανε πρόσφατα δύο νέες αποστολές με πράσινο φως στο πλαίσιο του προγράμματος Astrophysics Explorer.
Αυτές προκύπτουν ως αποτέλεσμα τεσσάρων προτάσεων που υποβλήθηκαν το 2012. Η πιο αναμενόμενη και υψηλού επιπέδου αποστολή είναι το TESS, το Transiting Exoplanet Survey Satellite.
Προγραμματισμένη για εκτόξευση το 2017, το TESS θα αναζητήσει εξωπλανήτες μέσω της μεθόδου διαμετακόμισης, αναζητώντας αμυδρές πτώσεις στην φωτεινότητα καθώς ο αόρατος πλανήτης περνά μπροστά από το αστέρι του. Αυτή είναι η ίδια μέθοδος που χρησιμοποιείται σήμερα από τον Kepler, που ξεκίνησε το 2009. Σε αντίθεση με τον Kepler, που κοιτάζει συνεχώς σε ένα μόνο τμήμα του ουρανού κατά μήκος του γαλαξιακού επιπέδου προς την κατεύθυνση των αστερισμών Cygnus, Hercules και Lyra, το TESS θα είναι το πρώτο αφιερωμένο δορυφόρος κυνηγιού εξωπλανήτη all-sky.
Η αποστολή θα είναι μια συνεργασία του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου, του εργαστηρίου MIT Lincoln, του NASA Goddard Spaceflight Center, της Orbital Sciences Corporation, του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics και του MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI).
Η TESS θα εκτοξεύσει έναν πύραυλο Orbital Sciences Pegasus XL που κυκλοφόρησε από την άτρακτο ενός αεροσκάφους Lockheed L-1011, το ίδιο σύστημα που ανέπτυξε το IBEX το 2008 & το NuSTAR το 2012. Το φασματογράφο απεικόνισης περιοχής διασύνδεσης της NASA (IRIS) θα ξεκινήσει επίσης χρησιμοποιώντας ένα Pegasus XL πυραύλων αυτό το καλοκαίρι τον Ιούνιο.
«Η TESS θα πραγματοποιήσει την πρώτη έρευνα διαμετακόμισης με όλο τον ουρανό, καλύπτοντας 400 φορές περισσότερο ουρανό από οποιαδήποτε προηγούμενη αποστολή. Θα εντοπίσει χιλιάδες νέους πλανήτες στην ηλιακή γειτονιά, με ιδιαίτερη έμφαση σε πλανήτες συγκρίσιμου μεγέθους με τη Γη », δήλωσε ο George Riker, ανώτερος ερευνητής της MKI.
Το TESS θα χρησιμοποιήσει τέσσερα τηλεσκόπια ευρείας γωνίας για να ολοκληρώσει τη δουλειά. Το πραγματικό μέγεθος των ανιχνευτών στο πλοίο είναι 192 megapixels. Το TESS έχει προγραμματιστεί για διετή αποστολή. Σε αντίθεση με τον Κέπλερ, που βρίσκεται σε μια ηλιοκεντρική τροχιά που ακολουθεί τη Γη, το TESS θα βρίσκεται σε ελλειπτικό μονοπάτι στη Χαμηλή Γη Τροχιάς (LEO).
Το TESS θα εξετάσει περίπου 2 εκατομμύρια αστέρια φωτεινότερα από τα 12ου μεγέθους συμπεριλαμβανομένων 1.000 από τους πλησιέστερους κόκκινους νάνους. Όχι μόνο το TESS θα επεκτείνει τον αναπτυσσόμενο κατάλογο εξωπλανητών, αλλά αναμένεται επίσης να βρει πλανήτες με μεγαλύτερες τροχιακές περιόδους.
Ένα δίλημμα με τη μέθοδο διαμετακόμισης είναι ότι ευνοεί την ανακάλυψη πλανητών με μικρές τροχιακές περιόδους, οι οποίοι είναι πολύ πιο πιθανό να φαίνεται ότι διέρχονται το αστέρι του ξενιστή τους από ένα δεδομένο πλεονεκτικό σημείο στο διάστημα.
Το TESS θα χρησιμεύσει επίσης ως λογική εξέλιξη από τον Κέπλερ σε αργότερα προτεινόμενες πλατφόρμες αναζήτησης εξωπλανήτη. Το TESS θα ανακαλύψει επίσης υποψηφίους για περαιτέρω έλεγχο ως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb που θα ξεκινήσει το 2018 και το φασματόμετρο High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) με έδρα το Παρατηρητήριο La Silla της Χιλής.
Επίσης, στο 2017 θα κυκλοφορήσει ο NICER, ο Εξερεύνηση Εσωτερικής Σύνθεσης Neutron Star που θα τοποθετηθεί στο εξωτερικό του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. Η NICER θα χρησιμοποιεί μια σειρά 56 τηλεσκοπίων που θα συλλέγουν και θα μελετούν τις ακτίνες Χ από αστέρια νετρονίων. Η NICER θα ειδικευτεί στη μελέτη μιας συγκεκριμένης υποκατηγορίας αστεριών νετρονίων γνωστή ως pulsars χιλιοστών του δευτερολέπτου. Τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ είναι σε διαμόρφωση που χρησιμοποιεί ένα σύνολο από ένθετα γυάλινα κελύφη που μοιάζουν με τα στρώματα ενός κρεμμυδιού.
Η παρατήρηση των πάλσαρ στο εύρος ακτίνων Χ του φάσματος θα προσφέρει στους επιστήμονες τεράστια εικόνα για την εσωτερική λειτουργία και τη δομή τους. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός προσφέρει ένα μοναδικό πλεονέκτημα για να κάνει αυτό το είδος της επιστήμης. Όπως και το Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02), οι απαιτήσεις ισχύος του NICER υπαγορεύουν ότι δεν μπορεί να είναι δορυφόρος ελεύθερης πτήσης. Η αστρονομία ακτίνων Χ πρέπει επίσης να γίνει πάνω από τα εμπόδια της ατμόσφαιρας της Γης.
Το NICER θα αναπτυχθεί ως εξωτερικό ωφέλιμο φορτίο σε ένα ISS ExPRESS Logistics Carrier. Πρόκειται για πλατφόρμες χωρίς πίεση που χρησιμοποιούνται για πειράματα που πρέπει να εκτεθούν απευθείας στο διάστημα.
Ένα άλλο συναρπαστικό έργο που λειτουργεί σε συνδυασμό με το NICER είναι το SEXTANT, το Station Explorer για την ακτινογραφία Χρονισμός και τεχνολογία πλοήγησης. Αυτό το έργο επιδιώκει να δοκιμάσει την ακρίβεια των χιλιοστών του δευτερολέπτου για τη διαπλανητική πλοήγηση.
«Αυτά (πάλσαρ) είναι εξαιρετικά αξιόπιστα ουράνια ρολόγια και μπορούν να παρέχουν χρονισμό υψηλής ακρίβειας όπως τα ατομικά σήματα που παρέχονται μέσω του 26-δορυφορικού παγκόσμιου συστήματος εντοπισμού θέσης (GPS)», δήλωσε ο επιστήμονας της NASA Goddard Zaven Arzoumanian. Η κύρια δυσκολία να βασιστείτε σε αυτό το σύστημα για διαπλανητικά ταξίδια είναι ότι το σήμα γίνεται σταδιακά πιο αδύναμο όσο πιο μακριά ταξιδεύετε από τη Γη.
«Τα Pulsars, από την άλλη πλευρά, είναι προσβάσιμα σε σχεδόν κάθε πιθανό καθεστώς πτήσης, από το LEO έως το διαπλανητικό και το βαθύτερο διάστημα», δήλωσε ο ερευνητής της αρχής NICER / SEXTANT, Keith Gendreau.
Τόσο το NICER όσο και το TESS ακολουθούν τη μακρά κληρονομιά του προγράμματος Astrophysics Explorer της NASA, το οποίο μπορεί να εντοπιστεί μέχρι την εκκίνηση του Explorer 1. Αυτός ήταν ο πρώτος δορυφόρος των ΗΠΑ που ξεκίνησε το 1958. Ο Explorer 1 ανακάλυψε τους ιμάντες ακτινοβολίας Van Allen που περιβάλλουν τη Γη .
«Το πρόγραμμα Explorer έχει μια μακρά και αστρική ιστορία ανάπτυξης πραγματικά καινοτόμων αποστολών για τη μελέτη ορισμένων από τις πιο συναρπαστικές ερωτήσεις στη διαστημική επιστήμη», δήλωσε ο αναπληρωτής διαχειριστής της NASA για την επιστήμη John Grunsfeld. «Με αυτές τις αποστολές, θα μάθουμε για τις πιο ακραίες καταστάσεις της ύλης μελετώντας αστέρια νετρονίων και θα εντοπίσουμε πολλά κοντινά αστρικά συστήματα με βραχώδεις πλανήτες στις κατοικήσιμες ζώνες για περαιτέρω μελέτη από τηλεσκόπια όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb».
Φυσικά, ο Γκρόνσφελντ αναφέρεται σε πλανήτες σε τροχιά γύρω από κόκκινα αστέρια νάνων, τα οποία θα στοχεύσουν η TESS. Αυτά αναμένεται να έχουν κατοικήσιμη ζώνη πολύ πιο κοντά στο πρωταρχικό τους αστέρι από τον δικό μας Ήλιο. Έχουν προταθεί ακόμη και από επιστήμονες του MIT ότι οι πρώτοι εξωπλανήτες που επισκέφτηκαν οι άνθρωποι σε κάποια μακρινή ημερομηνία μπορεί να ανακαλυφθούν αρχικά από το TESS. Το διαστημικό σκάφος μπορεί επίσης να ανακαλύψει μελλοντικούς στόχους για παρακολούθηση της φασματοσκοπικής ανάλυσης, την καλύτερη ευκαιρία να ανακαλύψετε την εξωγήινη ζωή σε έναν εξωπλανήτη τα επόμενα 50 χρόνια. Κάποιος μπορεί να φανταστεί τον ενθουσιασμό που θα δημιουργούσε μια θετική ανίχνευση μιας χημικής ουσίας αποκλειστικά για τη ζωή, όπως την ξέρουμε, όπως η χλωροφύλλη στα φάσματα ενός μεγάλου κόσμου. Πιο δυσοίωνο, η ανίχνευση συνθετικών στοιχείων όπως το πλουτώνιο στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη μπορεί να υποδηλώνει ότι τα βρήκαμε… αλλά, δυστυχώς, πολύ αργά.
Αλλά σε μια πιο ευτυχισμένη νότα, θα είναι συναρπαστικές στιγμές για την εξερεύνηση του διαστήματος για να δούμε και τα δύο έργα να ξεκινούν. Ίσως οι εξερευνητές του ανθρώπου να επισκεφθούν μια μέρα τους κόσμους που ανακαλύφθηκαν από το TESS… και να χρησιμοποιήσουν τεχνικές πλοήγησης που πρωτοστάτησε η SEXTANT για να το κάνουν!
