Przesuń się nad Keplerem. NASA ogłosiła niedawno dwie nowe misje w ramach swojego programu Astrophysics Explorer.
Są one wynikiem czterech wniosków złożonych w 2012 r. Najbardziej oczekiwaną i głośną misją jest TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite.
Planowany na start w 2017 r. TESS będzie poszukiwać egzoplanet za pomocą metody tranzytowej, szukając słabych kontrolek w jasności, gdy niewidzialna planeta przechodzi przed gwiazdą macierzystą. Jest to ta sama metoda, którą obecnie stosuje Kepler, wprowadzona na rynek w 2009 roku. W przeciwieństwie do Keplera, który wpatruje się stale w pojedynczy segment nieba wzdłuż płaszczyzny galaktycznej w kierunku gwiazdozbiorów Cygnus, Hercules i Lyra, TESS będzie pierwszym dedykowanym satelita myśliwski all-sky egzoplanet.
Misją będzie partnerstwo Space Telescope Science Institute, MIT Lincoln Laboratory, NASA Goddard Spaceflight Center, Orbital Sciences Corporation, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI).
TESS uruchomi na pokładzie rakietę Orbital Sciences Pegasus XL wypuszczoną z kadłuba samolotu Lockheed L-1011, tego samego systemu, który wdrożył IBEX w 2008 r. I NuSTAR w 2012 r. Uruchomi również NASA interfejs Spectra Imaging Spectrograph (IRIS) przy użyciu Pegasus XL rakieta tego lata w czerwcu.
„TESS przeprowadzi pierwszą kosmiczną ankietę dotyczącą tranzytu po niebie, obejmującą 400 razy więcej nieba niż jakakolwiek poprzednia misja. Zidentyfikuje tysiące nowych planet w sąsiedztwie Słońca, ze szczególnym uwzględnieniem planet porównywalnych pod względem wielkości z Ziemią - powiedział George Riker, starszy badacz z MKI.
TESS wykorzysta cztery szerokokątne teleskopy do wykonania zadania. Efektywny rozmiar wykrywaczy na pokładzie wynosi 192 megapiksele. TESS jest przewidziany na dwuletnią misję. W przeciwieństwie do Keplera, który znajduje się na orbitującej wokół Ziemi heliocentrycznej orbicie, TESS będzie na eliptycznej ścieżce na niskiej orbicie ziemskiej (LEO).
TESS zbada około 2 milionów gwiazd jaśniejszych niż 12th wielkość, w tym 1000 najbliższych czerwonych karłów. TESS nie tylko rozszerzy rosnący katalog egzoplanet, ale oczekuje się również, że znajdzie planety o dłuższych okresach orbit.
Jednym z dylematów metody tranzytowej jest to, że sprzyja ona odkryciu planet o krótkich okresach orbitalnych, o wiele bardziej prawdopodobne, że będą one przemierzać swoją gwiazdę macierzystą z danego punktu obserwacyjnego w przestrzeni.
TESS będzie także logicznym przejściem od Keplera do proponowanych później platform wyszukiwania egzoplanet. TESS odkryje również kandydatów do dalszej analizy, jako że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który ma zostać wystrzelony w 2018 r., Oraz spektrometr HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) z siedzibą w Obserwatorium La Silla w Chile.
Na pokładzie, który ma być uruchomiony w 2017 r., Znajduje się NICER, eksplorator składu wnętrza gwiazdy Neutron, który zostanie umieszczony na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. NICER zastosuje szereg 56 teleskopów, które będą zbierać i badać promienie rentgenowskie gwiazd neutronowych. NICER specjalizuje się w badaniu konkretnej podklasy gwiazd neutronowych zwanych pulsarami milisekundowymi. Teleskopy rentgenowskie są w konfiguracji wykorzystującej zestaw zagnieżdżonych szklanych powłok wyglądających jak warstwy cebuli.
Obserwacja pulsarów w zakresie rentgenowskim spektrum zapewni naukowcom ogromny wgląd w ich wewnętrzne funkcjonowanie i strukturę. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna oferuje wyjątkowy punkt obserwacyjny do prowadzenia tego rodzaju nauki. Podobnie jak w przypadku spektrometru magnetycznego Alpha (AMS-02) wymagania energetyczne NICER wskazują, że nie może to być satelita swobodny. Astronomia rentgenowska musi być również wykonywana powyżej przeszkadzających skutków atmosfery ziemskiej.
NICER zostanie wdrożony jako zewnętrzny ładunek na pokładzie przewoźnika logistycznego ISS ExPRESS. Są to bezciśnieniowe platformy używane do eksperymentów, które muszą być bezpośrednio wystawione na działanie przestrzeni kosmicznej.
Kolejnym fascynującym projektem współpracującym z NICER jest SEXTANT, eksplorator stacji dla technologii pomiaru czasu i nawigacji rentgenowskiej. Projekt ma na celu przetestowanie precyzji pulsarów milisekundowych w nawigacji międzyplanetarnej.
„Oni (pulsary) są wyjątkowo niezawodnymi zegarami niebiańskimi i mogą zapewniać precyzyjne pomiary tak jak sygnały atomowe dostarczane przez 26-satelitarny globalny system pozycjonowania (GPS)” - powiedział Zaven Arzoumanian, naukowiec z NASA Goddard. Główna trudność polegania na tym systemie w podróżach międzyplanetarnych polega na tym, że sygnał staje się coraz słabszy wraz z odległością od Ziemi.
„Pulsary, z drugiej strony, są dostępne praktycznie w każdym możliwym reżimie lotu, od LEO po międzyplanetarną i najgłębszą przestrzeń kosmiczną”, powiedział Keith Gendreau, badacz zasad NICER / SEXTANT.
Zarówno NICER, jak i TESS podążają za długą spuścizną programu NASA Astrophysics Explorer, który można prześledzić aż do startu Explorer 1. Był to pierwszy amerykański satelita wystrzelony w 1958 roku. Explorer 1 odkrył pasy promieniowania Van Allena otaczające Ziemię .
„Program Explorer ma długą i gwiezdną historię wdrażania prawdziwie innowacyjnych misji w celu zbadania najbardziej ekscytujących pytań w dziedzinie nauk o kosmosie” - stwierdził John Grunsfeld, zastępca administratora NASA. „Dzięki tym misjom poznamy najbardziej ekstremalne stany materii, badając gwiazdy neutronowe, i zidentyfikujemy wiele pobliskich układów gwiezdnych ze skalistymi planetami w strefach zamieszkałych do dalszych badań za pomocą teleskopów, takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba”.
Oczywiście Grunsfeld odnosi się do planet krążących wokół gwiazd czerwonego karła, na które TESS będzie celował. Oczekuje się, że mają one strefę zamieszkiwaną znacznie bliższą ich głównej gwiazdy niż nasze własne Słońce. Naukowcy z MIT zasugerowali nawet, że pierwsze egzoplanety odwiedzane przez ludzi w dalekiej przyszłości mogą być początkowo odkryte przez TESS. Statek kosmiczny może również odkryć przyszłe cele do dalszych analiz spektroskopowych, co jest najlepszą szansą na odkrycie życia obcych na egzoplanecie w ciągu najbliższych 50 lat. Można sobie wyobrazić podniecenie, jakie wywołałoby pozytywne wykrycie substancji chemicznej wyłącznej dla życia, jaką znamy, takiej jak chlorofil w widmach odległego świata. Co gorsza, wykrycie takich pierwiastków syntetycznych jak pluton w atmosferze egzoplanety może sugerować, że je znaleźliśmy… ale niestety, za późno.
Ale szczęśliwsza informacja, że eksploracja kosmosu będzie ekscytująca, gdy oba projekty będą realizowane. Być może ludzcy odkrywcy rzeczywiście kiedyś odwiedzą światy odkryte przez TESS… i wykorzystają do tego techniki nawigacyjne zapoczątkowane przez SEXTANT!
