Телескопът CHEOPS „отвори очи”

1
892
Артистична илюстрация на телескопа CHEOPS в орбита около Земята. Вижда се покривалото, което вече е отворено. Източник: ESA

Телескопът на Европейската космическа агенция CHEOPS (Characterising Exoplanets Satellite) откри покривалото си. Уредът е изстрелян на 18 декември 2019 г. и до този момент се справя безупречно.

CHEOPS е мисия на Европейската космическа агенция (ЕКА) в партньорството с Бернския университет в Швейцария. Негова цел не е откриването на екзопланети, а по-подробното изследване на звездите, около които орбитират такива.

Той ще наблюдава преминаванията (пасажите) на екзопланетите пред звездата и ще определя размера им с голяма точност. Това ще прецизира измерването на масата, плътността и състава им.

Според изявление на Уили Бенц, професор по астрофизика в Бернския университет и главен изследовател на мисията CHEOPS, скоро след изстрелването на уреда са проведени успешно комуникационни и системни тестове. „Всички тестове преминаха невероятно добре”, казва той. „Сега обаче очакваме с вълнение следващата стъпка, която е решаваща – отварянето на капака.”

От операционния център на мисията в Националния институт по аерокосмически технологии в Мадрид изпратиха сигнал до телескопа за отварянето на капака. Той се отвори успешно на 29 януари 2020 г.

„Отварянето на капака на телескопа е критичен момент в навигирането на CHEOPS. Toва позволява на телескопа да наблюдава избраните звезди и ние сме много доволни, че тази стъпка бе изпълнена безупречно”, твърди ръководителят на проекта Никола Рандо.

Покривалото на CHEOPS предпазва инструментите на телескопа от прах и ярки светлини по време на тестването, изстрелването и ранните етапи на въвеждането в експлоатация. Отварянето на този капак дава началото на последващи тестове и настройки.

Изображението показва капака на CHEOPS. Източник: ESA

„В следващите два месеца много звезди с и без наличие на екзопланети ще бъдат наблюдаване с цел измерване на точността на CHEOPS при различни условия”, пояснява Бенц.

CHEOPS е една от S-class (small class) мисиите на ЕКА. Това са мисии с бюджет до 50 милиона евро. Тя е първата мисия от този вид. Следващата ще е SMILE (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer), съвместна мисия между ЕКА и Китайската космическа програма.

Как откриваме екзопланети

Съществуват два основни метода за откриване на екзопланети. Мисиите Kepler и ТESS прилагат т. нар. пасажен метод. Чрез него се отчита спад в светимостта на звездата при преминаваща планета пред нея. Когато такъв се засече, той трябва да се анализира и потвърди от други телескопи.

Другият метод, който е предшественик на пасажния, е методът на радиалните скорости. Той е основан на факта, че звездата и планетата обикалят около общ център на масите. Това причинява „клатушкания” в движението на звездата. Методът е известен още като Доплерова спектроскопия.

Съществуват и други методи като директно наблюдение и откриване чрез гравитационни лещи, но след Kepler много малка част от екзопланетите са открити чрез тях.

Артистична илюстрация на CHEOPS. Той ще наблюдава звездни системи с наличие на екзопланети и ще спомага за определянето на техните параметри. Източник: ESA/ATG medialab

Всеки метод има предимства и недостатъци. Пасажният метод дава добра индикация за големината на една екзопланета, но не и за масата ѝ. Радиалната скорост – обратното – дава информация за масата, но не и за големината. За малка част от откритите 4116 екзопланети към днешна дата имаме точните данни и за двете характеристики. Още по-трудно е да се определи тяхната плътност и техния състав. Знаейки тези детайли, лесно можем да определим как са се образували, което пък дава информация за образуването на нашата Слънчева система и планетите в нея

CHEOPS ще наблюдава звезди, около които има екзопланети, и ще измерва амплитудата на промяна на светимостта при преминаването на планета пред звездата. Това ще ни даде точни данни за размерите на орбитиращите планети. Ще се акцентира върху наблюдения на т. нар. свръхземи, тоест планети с размер между този на Земята и този на Нептун. При съчетаване на размера със спектрален анализ, проведен тук на Земята, CHЕOPS ще ни даде приблизителната плътност на планетата. Това е първата стъпка към по-доброто познаване на планетите извън Слънчевата система.

В продължение на три години и половина CHEOPS ще наблюдава най-ярките звезди, около които знаем, че има планети.

James Webb

Наблюденията на CHEOPS ще доведат до последващи изследвания от телескопи като James Webb Space Telescope. Инфрачервеното „зрение“ на James Webb от своя страна ще изследва атмосферите на екзопланети с цел определяне на техния състав.

Снимка на телескопа James Webb, който се очаква да бъде изстрелян на 30 март 2021 г. Източник: NASA/Chris Gunn

CHEOPS обикаля по траектория, минаваща над земните полюси на височина 700 километра. Неговата орбита е така определена, че да се насочва винаги към нощната половина от земного кълбо. Това ще ограничи слънчевата светлина, отразена от земната повърхност, която може да попречи на измерванията на апарата.
Телескопът всъщност не е никак сложен. Той е от вида телескопи Ричи-Кретиен, с апертура (диаметър) 32 сантиметра. Той има охлаждаща система, която поддържа температура от -40˚C и се зарежда чрез соларни панели, които също играят ролята на слънчев щит.

„Чрез наблюдение на познати звездни системи, ние знаем точно накъде и кога да погледнем в небето, за да уловим пасажа на дадена екзопланета най-ефикасно”, споделя Уили Бенц. „Това позволява на телескопа да „погледне” отново към някоя звезда и да заснеме няколко пасажа.”

Очаква се до две седмици да получим първите изображения от телескопа CHEOPS.

5 1 глас
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
1 Коментар
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари