Новая веха в охоте за экзопланетами

Обсерватория Transotic Exoplanet Survey Satellite, или TESS, официально начала двухлетнюю научную миссию в среду, 25 июля, примерно через три месяца после ее запуска с мыса Канаверал на борту ракеты Falcon-9.

«Я очень рад, что наша новая миссия – охота за экзопланетами – готова начаться и найти за пределами Солнечной системы новые миры», – сказал Пол Герц, директор отдела астрофизики NASA. «Теперь, когда мы знаем, что во Вселенной больше планет, чем звезд, я с нетерпением жду странных, фантастических миров, которые мы обязательно узнаем».

Оснащенный четырьмя видеокамерами с разрешением 16,8 мегапиксель, TESS будет искать изменение яркости света, исходящего из относительно ярких соседних звезд. Изменение яркости будет вызвано проходом планеты перед диском звезды. Из этих наблюдений астрономы смогут определять размер каждой новой планеты, а затем использовать другие методы, такие как измерения радиальной скорости, чтобы получить их массы.

TESS является продолжением миссии Kepler, которая приближается к концу своей работы, ища планеты вокруг других звезд. Kepler – первая миссия NASA, посвященная поиску экзопланет. Во время работы обсерватория обычно искала миры вокруг более отдаленных звезд, в результате чего на сегодняшний день появилось 2650 новых подтвержденных планет за пределами Солнечной системы.

Миссия TESS предназначена для наблюдения звезд ближе к Солнцу. Кроме того, Kepler был направлен только на определенные части неба, в то время как TESS будет смотреть шире. Исследователи говорят, что TESS предназначен для поиска экзопланет для телескопа Webb и огромных наземных обсерваторий.

«Вы можете выйти в темную ночь, и вы можете увидеть 6000 звезд или около того в небе невооруженным глазом», — говорят ученые. «Мы посмотрим на каждую из этих звезд».

Примерно 20 миллионов звезд будут видны светочувствительными камерами TESS, включая цели в миллион раз слабее, чем наблюдаемые невооруженным глазом. Около 200000 из этих звезд «предварительно отобраны» командой ученых TESS для особого внимания из-за их близости и яркости.

«TESS — это обзорная машина, и она найдет для нас самые лучшие планеты, и среди этой категории эти небольшие скалистые планеты, проходящие мимо маленьких звезд – красных карликов», — сказала Сара Сигер, заместитель директора по науке миссии TESS.

Ученые ожидают, что TESS найдет от 500 до 1000 планет, которые примерно по размеру в 1-3 раза больше Земли. Они надеются, что будет найдено до 20000 планет размером с Нептун или Юпитер. Это увеличило бы количество известных планет за пределами Солнечной системы в пять или более раз, но это не все о расширении каталога экзопланет.

«Фокус, который TESS оказывает на поиск систем, связанных с яркими звездами, означает, что за ними будет намного легче следить. Как только вы обнаружите, что существует транзитная система, вы захотите вернуться и изучить ее больше, поскольку улучшенные инструменты, спутники и телескопы становятся доступными, и обнаруженная планета станет эталоном для будущих исследований».

Вот где космический телескоп James Webb становится важнейшим инструментом для астрономов, стремящихся узнать больше о природе далеких экзопланет.

Запланированный для запуска в начале 2021 года, он сможет исследовать атмосферы некоторых из этих миров, узнать об их химическом составе и найти доказательства того, что планеты могут быть пригодными для жизни.

После запуска огромная обсерватория будет в состоянии искать характерные подписи материалов в атмосферах этих планет и то, что потенциально является биогенной сигнатурой. «Конечно, это требует много внимания и много работы. TESS может указать только на то, что это лучшие цели, на которых сосредоточится Webb ».

TESS сканирует около 85 процентов неба в течение своей двухлетней основной миссии, начиная со звезд в южном небе. В 2019 году обсерватория перенесет свою цель на северное небо.

Миссия будет в первую очередь смотреть на звезды типа M-карлик, которые меньше и прохладнее Солнца, и составляют большинство звезд в галактике Млечный Путь. Также целью станут красные карлики, которые еще не были тщательно исследованы насчет собственных планетарных систем.

С момента запуска 18 апреля TESS маневрировал на уникальной орбите в гравитационном резонансе с Луной, что вывело корабль на орбиту: 108000 км х 376000 км от Земли. На этой орбите TESS делает один виток вокруг Земли примерно каждые две недели. Данная орбита также удерживает TESS от разрушительного влияния радиационных поясов Ван-Аллена и позволяет беспрепятственно передавать данные на Землю.

NASA выпустило первое тестовое изображение с одной из четырех камер TESS в мае, показав примерно 200000 звезд вдоль плоскости нашей галактики Млечный Путь.

Первый набор научных данных от TESS будет направлен на Землю в августе, и NASA заявляет, что астрономы немедленно начнут анализировать изображения. Программное обеспечение поможет ученым отбирать данные и обнаруживать сигналы от экзопланет.

Космический аппарат, который весил менее полутонны при запуске, потребляет топлива, чтобы продолжать работать до 30 лет.