CHEOPS (CHaromatyzowaniemixOPlampionyS.statek kosmiczny) właśnie otworzył pokrywę swojego teleskopu. Statek kosmiczny został wystrzelony 18 grudnia 2019 roku i jak dotąd działał bezbłędnie. W ciągu jednego lub dwóch tygodni możemy pobrać nasze pierwsze zdjęcia z instrumentu.
CHEOPS to misja ESA we współpracy z szwajcarskim uniwersytetem w Bernie. Jego misją nie jest znalezienie egzoplanet, ale dokładniejsze przyjrzenie się gwiazdom ze znanymi egzoplanetami i obserwowanie, jak te planety przemieszczają się przed ich gwiazdą. Będzie bacznie obserwował te tranzyty i z większą dokładnością i precyzją określi wielkość tych planet. Doprowadzi to do lepszych pomiarów ich masy, gęstości i składu.
„… Spodziewamy się, że będziemy w stanie przeanalizować i opublikować pierwsze zdjęcia w ciągu jednego lub dwóch tygodni.”
David Ehrenreich, naukowiec projektu CHEOPS, University of Geneva
„Wkrótce po premierze 18 grudnia 2019 r. Przetestowaliśmy komunikację z satelitą. Następnie, 8 stycznia 2020 r., Rozpoczęliśmy rozruch, tzn. Uruchomiliśmy komputer, przeprowadziliśmy testy i uruchomiliśmy wszystkie komponenty ”- wyjaśnia Willy Benz, profesor astrofizyki na Uniwersytecie w Bernie i główny badacz Misja CHEOPS.
„Wszystkie testy poszły wyjątkowo dobrze” - mówi. „Jednak z niecierpliwością czekaliśmy z niecierpliwością na kolejny decydujący krok: otwarcie okładki CHEOPS”, kontynuuje Benz.
Okładka została otwarta o godzinie 7:38 w środę, 29 stycznia 2020 r. Centrum operacji misyjnych w Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) w Madrycie wysłało polecenie otwarcia statku kosmicznego.
„Otwarcie pokrywy przegrody teleskopu jest krytyczną operacją dla Cheopsa, umożliwiającą teleskopowi obserwowanie jego gwiazd docelowych i jesteśmy niezmiernie zadowoleni, że wykonano go bezbłędnie”, powiedziała Nicola Rando, kierownik projektu ESA Cheops.
Otwarcie pokrywy sygnalizuje rozpoczęcie kolejnej rundy testów i kalibracji. Teleskop wykonał setki zdjęć, podczas gdy pokrywa była włączona w ramach kalibracji instrumentu, a dla następnej fazy testów CHEOPS obejrzy obie gwiazdy z egzoplanetami i gwiazdy bez.
„W ciągu najbliższych dwóch miesięcy wiele gwiazd z planetami i bez nich zostanie skierowanych w celu zbadania dokładności pomiaru CHEOPS w różnych warunkach”, wyjaśnia Benz.
Ta faza jest również ważna dla załogi naziemnej w Centrum Operacyjnym Misji. Daje im to możliwość trenowania wszystkich aspektów operacji naziemnych.
„Surowe dane CHEOPS są przetwarzane w tak zwanym potoku redukcji danych”, mówi David Ehrenreich, naukowiec projektu CHEOPS na Uniwersytecie Genewskim. Ehrenreich wyjaśnia: „Pełna ocena umiejętności CHEOPS i segmentu naziemnego zajmie trochę czasu. Oczekujemy jednak, że będziemy w stanie przeanalizować i opublikować pierwsze zdjęcia w ciągu jednego lub dwóch tygodni. ”
CHEOPS to jedna z nowych misji ESA klasy S (mała klasa). Są to misje o budżecie ograniczonym do 50 milionów USD. CHEOPS jest pierwszą z tych misji, a kolejna będzie wspólny wysiłek z Chinami w dziedzinie słonecznego wiatru Magnetoshere Ionosphere Link Explorer (SMILE).
Istnieją dwie podstawowe metody wykrywania egzoplanet. Misja Kepler i TESS wykorzystują metodę tranzytu. Metoda tranzytu odnosi się do egzoplanety podróżującej lub tranzytującej przed swoją gwiazdą z naszej perspektywy. Drobny spadek światła gwiazd można wykryć, a następnie potwierdzić za pomocą innych teleskopów.
Drugą metodą i pierwszą metodą odkrycia egzoplanety była metoda prędkości radialnej. Ta metoda koncentruje się na gwiazdach i wykrywa drobne wahania w ruchu, gdy orbitują wokół niej egzoplanety. Jest również znany jako spektroskopia dopplerowska.
Trzecią metodą jest bezpośrednia obserwacja, ale tylko kilka zaobserwowano bezpośrednio.
Metoda tranzytowa daje dobre wskazanie wielkości egzoplanety, ale nie jej masy. Metoda prędkości radialnej może dać dobre wskazanie masy planety, ale nie jej wielkości. Niewiele z 4000 znanych nam egzoplanet ma dokładne dane dotyczące zarówno wielkości, jak i masy. Utrudnia to określenie ich gęstości i składu. Znajomość tych rzeczy pomoże ustalić, jak powstały, a także rzuci światło na to, jak powstała nasza planeta i Układ Słoneczny.
CHEOPS będzie obserwował gwiazdy będące gospodarzami egzoplanet, aby zmierzyć niewielkie zmiany ich jasności spowodowane tranzytem planety. Informacje umożliwią dokładne i precyzyjne pomiary rozmiarów planet krążących wokół Ziemi. CHEOPS będzie celował w gwiazdy zajmujące planety w super-Ziemi do zakresu wielkości Neptuna. Łącząc rozmiary z istniejącymi pomiarami mas planetarnych za pomocą spektroskopii gruntu, CHEOPS dostarczy oszacowanie gęstości nasypowej - pierwszy krok w kierunku scharakteryzowania planet poza Układem Słonecznym.
Podczas 3,5-letniej misji CHEOPS przyjrzy się najjaśniejszym pobliskim gwiazdom, o których wiadomo, że są gospodarzem egzoplanet.
CHEOPS będzie mógł scharakteryzować te egzoplanety z nowym poziomem precyzji. Wyniki tych badań CHEOPS doprowadzą do dalszych obserwacji w przyszłości przez teleskopy takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba oraz przez duże teleskopy naziemne, takie jak 40-metrowy obecnie niezwykle duży teleskop. Możliwości Jamesa Webba w podczerwieni pozwolą również na szczegółowe badanie atmosfery egzoplanet.
CHEOPS okrąża ziemskie bieguny na wysokości 700 km. Znajduje się na orbicie synchronicznej z Słońcem i podąża za terminatorem. Nazywa się to również orbitą świt-zmierzch, a statek kosmiczny zawsze skieruje się w stronę nocnej strony Ziemi. Ograniczy to wpływ bezpośredniego światła słonecznego i światła słonecznego odbijanego od Ziemi na pomiary statku kosmicznego.
CHEOPS to bardzo prosty instrument w swoim sercu. Jest to rodzaj teleskopu zwanego teleskopem Ritchey-Chretien i ma on otwór 32 cm (12 cali). Teleskop jest chłodzony pasywnie do temperatury -40 Celsjusza. Sonda jest zasilana przez panele słoneczne, które działają również jako osłona przeciwsłoneczna.
80% czasu obserwacji CHEOPS zostanie przeznaczone na program CHEOPS Gwarantowany czas obserwacji (GTO). Oznacza to, że spędzi 80% czasu na poszukiwaniu znanych egzoplanet, co sprawi, że jego działanie będzie bardzo wydajne.
„Celując w znane systemy, wiemy dokładnie, gdzie patrzeć w niebo i kiedy, aby bardzo skutecznie uchwycić tranzyty egzoplanet”, mówi Willy Benz, główny badacz CHEOPS na Uniwersytecie w Bernie w Szwajcarii. „Dzięki temu CHEOPS może wielokrotnie wracać do każdej gwiazdy w czasie tranzytu i rejestrować liczne tranzyty, zwiększając w ten sposób precyzję naszych pomiarów i umożliwiając nam wykonanie pierwszego kroku charakteryzacji małych planet - na Ziemi - zakres rozmiarów Neptuna. ”
Pozostałe 20% czasu obserwacji zostanie udostępnione szerszej społeczności astronomicznej.
Więcej:
- Informacja prasowa: Otwarta pokrywa teleskopu kosmicznego CHEOPS
- ESA: Cele naukowe CHEOPS
- Space Magazine: Właśnie wystartował CHEOPS ESA. Zaraz dowiemy się znacznie więcej o egzoplanetach
