Ve středu 18. dubna v 6:51 EDT raketa SpaceX Falcon 9 vystřelila z Cape Canaveral na Floridě. Měl NASA TESS: Transiting Exoplanet Survey Satellite. Z toho, co můžeme říci, mise šla bez závěsu, s první fází, která se vracela na svou plovoucí člun v Atlantském oceánu, a fáze 2 pokračovala, aby poslala TESS na svou konečnou oběžnou dráhu.
Toto je změna stráže, protože nyní vstupujeme do posledních dnů pro NASPL Keplerův vesmírný dalekohled. Dochází mu palivo a už je ochromeno ztrátou reakčních kol. Za pár měsíců to NASA vypne navždy.
To je smutné, ale nebojte se, s TESS na cestě, exoplanetová vědecká cesta pokračuje: hledání světů velikosti Země v Mléčné dráze.
Je těžké uvěřit, že o planetách obíhajících kolem jiných hvězd jsme věděli již více než 20 let. První nalezenou extrasolární planetou byl horký jupiter 51 Pegasi B, který objevil v roce 1995 tým švýcarských astronomů.
Našli tento svět pomocí metody radiální rychlosti, kde gravitace planety táhne svou hvězdu sem a tam a mění vlnovou délku světla, které vidíme, tak nepatrně. Tato technika byla zdokonalena a objevena mnohem více planet obíhajících mnohem více hvězd.
Ale jiná technika byla ještě úspěšnější: technika tranzitu. To je místo, kde je světlo z hvězdy pečlivě měřeno v průběhu času a sleduje, jak se planeta prochází před jakýmkoli světlem.
V době, kdy píšu tento článek v dubnu 2018, existuje 3 708 potvrzených planet s několika tisíci dalšími kandidáty, kteří potřebují další potvrzení.
Planety jsou všude, ve všech tvarech a velikostech. Od známých plynových gigantů, skalnatých světů a ledových gigantů, které máme ve Sluneční soustavě, až po neobvyklé horké jupitery a super země. Astronomové dokonce našli komety v jiných solárních systémech, planetách, jako je Saturn, ale s prstencovými systémy, které zakrývají naši sousední planetu. Lov je dokonce na exomoonech. Měsíce obíhající planety obíhající kolem jiných hvězd.
Keplerův kosmický dalekohled NASA byl nejproduktivnějším nástrojem na lov planety, jaký byl kdy postaven. Z dosud objevených 3 708 planet objevil Kepler 2 342 světů.
Kepler byl uveden na trh v březnu 2009 a začal fungovat 12. května 2009. Pomocí svého 1,4 metru primárního zrcadla pozoroval 12 stupňovou oblast oblohy. Pro srovnání, Měsíc zabírá asi půl stupně. Takže oblast, která obsahuje stokrát velikost Měsíce.
Kepler byl umístěn na orbitu obíhající kolem Země kolem Slunce na dobu 372,5 dne. S delším rokem se dalekohled pomalu unáší za Zemi asi o 25 milionů km ročně.
Jak jsem již zmínil, Kepler byl navržen tak, aby používal tranzitní techniku a hledal planety procházející před jejich hvězdami v této velmi specifické oblasti oblohy. Zatímco předchozí průzkumy exoplanet našli pouze masivnější planety, Kepler byl dostatečně citlivý na to, aby viděl světy s polovinou hmoty Země obíhající jiné hvězdy.
A všechno šlo skvěle až do 14. července 2012, kdy selhalo jedno ze čtyř reakčních kol kosmické lodi. Jsou to gyroskopy, které umožňují kosmické lodi změnit její orientaci bez pohonné hmoty. Žádný problém, Kepler byl navržen tak, aby potřeboval pouze tři. Poté druhé kolo selhalo 11. května 2013 a skončilo tak jeho hlavní poslání.
To, co technici Keplerů přišli, je jedním z nejdůvěryhodnějších záchranářů v historii kosmických letů. Uvědomili si, že by mohli použít lehký tlak ze Slunce, aby dokonale stabilizovali dalekohled a udrželi ho namířený na oblast oblohy.
To umožnilo Keplerovi pokračovat v práci a pozorovat ještě větší části oblohy, ale jeho oběžná dráha kolem Slunce by ho nechala sledovat pouze jednu oblast po kratší dobu. Namísto skenování hvězd podobných Slunci se Kepler zaměřil na červené trpasličí hvězdy, které jim mohou každých několik dní obíhat kolem planet Země.
Toto bylo známé jako K2 éra a během této doby se objevilo dalších 307 potvrzených a 480 nepotvrzených planet.
Ale Keplerovi už došel čas. Asi před měsícem NASA oznámila, že Keplerovi je téměř palivo. Toto palivo je důležité, protože jeden důležitý manévr, který musí provést, je zaměřit se zpět na Zemi a nahrát všechna data, která shromažďuje. Čísla NASA, která jsou nyní jen pár měsíců, a když se to stane, dají dalekohledu pokyn, aby naposledy ukázal na Zemi, přenesl její konečná data a potom se navždy vypne.
A dnes TESS úspěšně odstartoval a udělal si cestu k převzetí tam, kde Kepler odejde.
Přináší NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite nebo TESS, pokračování keplerovi, a pátrá po hledání exoplanet na další úroveň.
Mise TESS existuje v nějaké podobě od roku 2006, kdy byla původně koncipována jako soukromě financovaná mise společností Google, Kavli Foundation a MIT.
V průběhu let byl navržen pro NASA av roce 2013 byl přijat jako jedna z průzkumných misí NASA. Jedná se o mise s rozpočtem 200 milionů dolarů nebo méně. WISE a WMAP jsou další příklady průzkumných misí.
Mezi Keplerem a TESSem je ale spousta rozdílů.
Pamatuješ, když jsem řekl, že Kepler pozoroval oblast oblohy 12 x 12 stupňů? TESS bude zkoumat celou oblohu, oblast 400krát větší, než to, co Kepler pozoroval.
Má sadu 4 samostatných identických dalekohledů s CCD kamerami, z nichž každý je 16,8 megapixelů. Jsou uspořádány tak, aby poskytovaly TESS 24-stupňový čtvercový výhled na oblohu. TESS rozdělí oblohu na 26 různých sektorů a studuje region po dobu nejméně 27 dnů, každé dvě minuty přechází z jasných hvězd na jasných hvězd.
Zatímco Kepler dělal hluboký ponor do jedné konkrétní oblasti oblohy, TESS bude pozorovat 500 000 nejjasnějších hvězd na obloze, které jsou 30 až 100krát jasnější než ty hvězdy, které Kepler sledoval. Mnohé z nich budou hvězdy jako naše vlastní Slunce.
Během dvou let bude schopen prozkoumat celou oblohu, což je oblast 400krát větší, než pozorovala Kepler. Astronomové očekávají, že mise objeví tisíce extrasolárních planet, z nichž 500 bude mít velikost Země nebo super Zemi.
Provedením tohoto širokého průzkumu oblohy jasnými hvězdami najde TESS blízké extrasolární planety. Pokud má jasná hvězda před sebou planety z našeho pohledu, TESS to najde. Vytvoří definitivní katalog blízkých planet.
Vzhledem k tomu, že tyto světy jsou na obloze mnohem jasnější, bude pro pozorování Země a vesmíru snazší provádět sledování. Astronomové budou schopni měřit velikost, hmotnost, hustotu a dokonce i atmosféru extrasolarních světů. Jen počkejte, až James Webb dostane detektory na některé z těchto světů.
NASA kromě svého hlavního úkolu najít planety vyzvala hostující vyšetřovatele, aby použili kosmickou sondu pro další vědecký výzkum, jako je hledání kvasarů, sledování rotace hvězd a pozorování variací trpaslíků. Všechno, co má změnu jasu, bude pro TESS skvělým cílem.
Jedním zajímavým rysem mise TESS bude její oběžná dráha, která se vydá na cestu, kterou žádná jiná mise nikdy nepoužila. Říká se tomu orbita „P / 2 lunar-rezonanční“ a vezme kosmickou loď na eliptickou trajektorii, která zabere polovinu času, než Měsíc obíhá kolem Země - 13,7 dní.
V nejbližším bodě Země bude to 35 785 km nad povrchem a přenos veškerých dat pozemním stanicím trvá tři hodiny. Poté odletí do nejvyššího bodu, v nadmořské výšce 373 300 km, z nebezpečí van Allenových pásů.
Než se mise TESS zhroutí, budeme se hodně dozvědět o extrasolárních planetách v našem sousedství. Hodně o planetách, které se dokonale zarovnávají s jejich hvězdami z naší perspektivy. A bohužel je to jen pár procent hvězdných systémů venku.
Budeme potřebovat jiné techniky, abychom našli zbytek, o kterém jsem si jist, že se budeme zabývat v budoucích článcích.
Poznámka: Toto je přepis z videa, které jsme zveřejnili. Sledujte to zde.
