CHEOPS: Euroopa eksoplaneetide transiidikütt

cheops

CHEOPS otsib eksoplaneete, otsides heleduse langust, mida nad põhjustavad, kui nad mööduvad oma tähe ees. (Pildikrediit: Berni ülikool)



CHEOPS ehk iseloomustav ExOPlanet Satellite on planeeritud kosmoseteleskoop, mis keskendub eredatele tähtedele, mis teadaolevalt võõrustavad planeete. Euroopa Kosmoseagentuuri missioon algas 18. detsembril 2019.



Teleskoop selgitab välja Maa-Neptuuni massivahemikus olevate planeetide raadiused, jälgides, kuidas planeedid läbivad või läbivad nende peremehetähti. Ta teeb seda, tehes enneolematu täpsusega fotomeetriat (valguse mõõtmine), jälgides, kuidas iga planeet summutab transiidi ajal oma peremehetähe valgust. Eesmärk on välja selgitada, millised planeedid oleksid järelvaatluste jaoks parimad, eriti selleks, et rohkem teada saada nende atmosfääri kohta-see on elamiskõlblikkuse põhikomponent.

CHEOPS tiirleb ümber Maa päikesesünkroonsel orbiidil, mis tähendab, et päike on teleskoobiga alati samas suhtelises asendis. CHEOPSil eeldatakse vähemalt 3,5 -aastast teadustegevust.

CHEOPS ajalugu



Euroopa Kosmoseagentuuri praegune planeerimistsükkel kannab nime Cosmic Vision 2015-2025, mis tuvastab kosmosekogukonna jaoks esmatähtsad teaduslikud küsimused ja seejärel valib neile küsimustele vastamiseks missioonid. Kosmilise visiooni planeerimine algas esmakordselt 2007. aastal ja sellest ajast alates on ESA perioodiliselt valinud missioone väikeses, keskmises ja suures klassis (vastavalt S, M ja L).

CHEOPS valiti välja 25 teise ettepaneku hulgast esimese S-klassi võimaluse jaoks 2012. aastal, stardiks 2018. aastal. Teine S-klassi missioon, Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer ehk SMILE, valiti välja 2015. aastal ja käivitati 2021. aastal.

Kosmoseaparaat oli ehitamiseks valmis 2014. aastaks. 2017. aasta alguses värbas CHEOPSi meeskond teadusmeeskonna kaastöötajaid rühmaga liitumiseks.



Suhtekorraldusvahendina kannab CHEOPS 3000 joonistust Euroopa laste joonistatud kosmoseuuringutest. Need joonised kahandatakse 1000 korda väiksemaks ja graveeritakse kahele satelliidile kinnitatud metalltahvlile.

CHEOPS teadus

CHEOPS keskendub nendele planeetidele, mis asuvad vahemikus super-Maa kuni Neptuun, hõlmates planeete, mis on Maast paar korda suuremad, kuid on tõenäoliselt kivised. Samuti otsitakse planeete, millel on nende massiga võrreldes palju atmosfääri. Missioon mõõdab planeetide raadiusi (mis näitab selle suurust.) Kui planeedi mass on maapinnal tehtud mõõtmiste põhjal järeldatud, saavad teadlased planeedi tiheduse arvutada, jagades planeedi massi selle mahuga (maht võib omakorda olla raadiuse järgi määratud.)

Me teame seda teavet ainult ligikaudselt enamiku planeetide kohta ja CHEOPSi toetajad lubavad, et missioon annab raadiuse andmed enneolematu täpsusega.



Mõned selle teaduslikud eesmärgid hõlmavad Neptuunitaoliste planeetide kujunemise ja käitumise mõistmist; selgitada välja sihtmärgid tulevastele maapealsetele või kosmosepõhistele teleskoopidele spektroskoopiliste analüüside tegemiseks; ja lisateavet 'kuumade Jupiterite' (nende tähtede lähedal asuvate Jupiteri-sarnaste planeetide) atmosfääri kohta, et näha, kuidas energia liigub planeedi kuumalt päevapoolelt jahedamale ööküljele.

CHEOPS kasutab laenguga ühendatud seadet (CCD), mis on paigaldatud umbes 12-tollise (32-sentimeetrise) avaga teleskoobile. Detektor jahutatakse passiivselt umbes 233 kelvinini (miinus 40 kraadi Celsiuse järgi või miinus 40 kraadi Fahrenheiti järgi).

Instrumendisüsteem CHEOPS sisaldab järgmisi elemente:

  • Optiline teleskoobisõlm (OTA), mis sisaldab teleskoopi, optilist struktuuri, tagaosa optikat, fokaaltasandi moodulit ja jahutamiseks mõeldud radiaatoreid.
  • Vaheseina ja kattekomplekt (BCA), et juhtida hajameelset valgust. See hõlmab välist deflektorit ja kattekomplekti. (Kate on mõeldud peamiselt teleskoobi kaitsmiseks stardipinge ajal.)
  • Andurielektroonika moodul (SEM), sealhulgas anduri juhtseade (CCD jaoks) ja toiteallikas, mis reguleerivad pingeid ja termoregulatsiooni.
  • Tagasi elektroonika (BEE), mis sisaldab digitaalset töötlusseadet ja toiteplokki.

Muud eksoplaneetide missioonid

Valik muid eksoplaneedi missioone sisaldab:

ESA COnvection ROtation and planetary Transits (COROT), mis käivitati 2007. aastal ja lõppes 2013. aastal. COROTi peamisteks eesmärkideks oli leida lühikeste orbitaalperioodidega päikeseväliseid planeete (eriti planeete, mis on Maast veidi suuremad) ja teha astroseismoloogiat võõrustajad. See oli esimene kosmoseobservatoorium, mis oli pühendatud transiidimeetodit kasutades planeetide otsimisele ja CHEOPS -meetod on suuresti inspireeritud COROT -ist.

NASA oma Kepleri kosmoseteleskoop , mis käivitati 2009. aastal ja on avastanud tuhandeid eksoplaneedi kandidaate. Üks selle eesmärke on leida Maa-suurune planeet, mis tiirleb ümber Päikesesuuruse tähe elamiskõlbliku tsooni (kus sellel planeedil võiks vesi eksisteerida). Kui kosmoseaparaadi esmane missioon lõppes 2013. aastal, kui kaks osutusseadet, mida nimetatakse güroskoopideks, ebaõnnestus, on Kepler nüüd teisel missioonil, et vaadata planeete taeva eri osades.

NASA oma Hubble'i kosmoseteleskoop (käivitati 1991) ja Spitzeri kosmoseteleskoop (käivitati 2003. aastal) olid nii kavandatud kui ka käivitatud, kui eksoplaneetiteadus oli noor; Hubble ei olnud tegelikult mõeldud eksoplaneetide vaatamiseks, sest enne selle käivitamist polnud neist ühtegi teada. Spitzer oli esimene teleskoop, mis tuvastas Päikesesüsteemist väljaspool asuva planeedi valguse ning on andnud teavet eksoplaneetide temperatuuride ja atmosfääri koostise kohta. Spitzer kinnitas või avastas ka seitse kivist planeeti ühe tähe ümber TRAPPIST-1 , selle liigi suurim leid. Hubble on teinud ka palju eksoplaneetide avastusi ja atmosfääri mõõtmisi.

Tulevased missioonid, mis eeldatavasti teevad eksoplaneetide avastusi, hõlmavad TESS -i (Transiting Exoplanet Survey Satellite, et vaadata planeete, mis läbivad heledaid tähti; käivitatakse 2018. aastal), JWST (James Webbi kosmoseteleskoop, millel on piisavalt suur peegel mõne eksoplaneedi atmosfääri iseloomustamiseks; käivitamine) aastal 2018) ja WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope, mis võib otseselt kujutada eksoplaneete; käivitada 2020. aastatel).

Täiendav ressurss