Trešdien, 18. aprīlī, plkst. 6.51 EDT no Florida Floridas Kaņaneveralas uzsprāga SpaceX Falcon 9 raķete. Tas pārvadāja NASA TESS: tranzīta eksoplanētu apsekošanas satelītu. No tā, ko mēs varam pateikt, misija aizritēja bez aizķeršanās, un pirmais posms atgriezās uz sauszemes uz peldošās liellaivas Atlantijas okeānā, bet 2. posms turpināja TESS nosūtīšanu savā pēdējā orbītā.
Tā ir apsardzes maiņa, jo tagad mēs ieejam pēdējās NASA Keplera kosmiskā teleskopa dienas. Tam beidzas degviela un tas jau ir kropls, jo ir zaudēti tā reakcijas riteņi. Tikai dažu mēnešu laikā NASA to uz laiku slēgs.
Tas ir skumji, bet neuztraucieties, kad TESS jau ir ceļā, eksoplanetu zinātnes ceļojums turpinās: Zemes lieluma pasaules meklēšana Piena Ceļā.
Grūti noticēt, ka par planētām, kuras riņķo apkārt citām zvaigznēm, mēs esam zinājuši tikai nedaudz vairāk kā 20 gadus. Pirmā atrastā ekstrasolārā planēta bija karstais jupiters 51 Pegasi B, kuru 1995. gadā atklāja Šveices astronomu komanda.
Viņi atrada šo pasauli, izmantojot radiālā ātruma metodi, kur planētas gravitācija velk savu zvaigzni uz priekšu un atpakaļ, mainot gaismas viļņa garumu, kuru mēs kādreiz tik redzam. Šis paņēmiens ir pilnveidots un izmantots, atklājot vēl daudzas planētas, kuras riņķo ap daudzām zvaigznēm.
Bet vēl veiksmīgāks ir cits paņēmiens: tranzīta tehnika. Šeit laika gaitā uzmanīgi mēra zvaigznes gaismu, vērojot jebkādu spilgtuma kritumu, planētas priekšā virzoties garām.
Laikā, kad es rakstu šo rakstu 2018. gada aprīlī, ir 3 708 apstiprinātas planētas ar vēl vairākiem tūkstošiem kandidātu, kurām nepieciešams papildu apstiprinājums.
Planētas ir visur, visu formu un izmēru. Sākot ar pazīstamajiem gāzes milžiem, klinšajām pasaulēm un ledus milžiem, kas mums ir Saules sistēmā, līdz neparastajiem karstajiem jupiteriem un superzemēm. Astronomi pat ir atraduši komētas citās Saules sistēmās, tādās planētās kā Saturns, bet ar gredzenu sistēmām, kas rūpējas par mūsu kaimiņu planētu. Medības notiek pat eksomoņiem. Mēneši, kas riņķo ap planētām, kuras riņķo apkārt citām zvaigznēm.
NASA Keplera kosmiskais teleskops bija visproduktīvākais planētu medību instruments, kāds jebkad uzbūvēts. No tām 3 708 līdz šim atklātajām planētām Keplers parādīja 2 342 pasaules.
Keplers tika palaists 2009. gada martā, un darbību sāka 2009. gada 12. maijā. Tas izmantoja savu 1,4 metru primāro spoguli, lai novērotu debesu 12 grādu reģionu. Tikai salīdzinājumam, Mēness uzņem apmēram pusi grādus. Tātad reģions, kas simtiem reižu pārsniedz Mēness lielumu.
Keplers tika ievietots Zemes orbītā ap Sauli ar periodu 372,5 dienas. Ar garāku gadu teleskops lēnām virzās aiz Zemes par aptuveni 25 miljoniem km gadā.
Kā jau iepriekš minēju, Keplers tika paredzēts tranzīta tehnikas izmantošanai, meklējot planētas, kas iet viņu zvaigžņu priekšā šajā ļoti specifiskajā debesu reģionā. Kamēr iepriekšējie eksoplanētu apsekojumi bija atraduši tikai masīvākās planētas, Keplers bija pietiekami jūtīgs, lai redzētu pasaules, kurām ir puse Zemes masas, kas riņķo apkārt citām zvaigznēm.
Un viss noritēja lieliski līdz 2012. gada 14. jūlijam, kad viens no četriem kosmosa kuģa četriem reakcijas riteņiem neizdevās. Tie ir žiroskopi, kas ļauj kosmosa kuģim mainīt tā orientāciju bez propelenta. Nav problēmu, Kepler bija paredzēts tikai trim. Tad otrais ritenis neizdevās 2013. gada 11. maijā, izbeidzot tā galveno misiju.
Tas, ko nāca klajā ar Keplera inženieriem, ir viens no ģeniālākajiem kosmosa kuģu glābšanas darbiem kosmosa lidojumu vēsturē. Viņi saprata, ka viņi varētu izmantot Saules gaismas spiedienu, lai perfekti stabilizētu teleskopu un turētu to vērstu pret kādu debesu reģionu.
Tas ļāva Kepleram turpināt strādāt, novērojot vēl lielākas debesu daļas, taču tā orbīta ap Sauli ļautu tam tikai vienu reģionu novērot īsāku laika posmu. Tā vietā, lai skenētu Saulei līdzīgas zvaigznes, Keplers koncentrēja savu uzmanību uz sarkanajām punduru zvaigznēm, kurām Zemes lieluma pasaules var riņķot ap tām ik pēc dažām dienām.
To sauca par K2 laikmetu, un šajā laikā tas parādīja vēl 307 apstiprinātas un 480 neapstiprinātas planētas.
Bet Kepleram šobrīd beidzas laiks. Apmēram pirms mēneša NASA paziņoja, ka Kepleram ir gandrīz beigusies degviela. Šī degviela ir svarīga, jo viens svarīgs manevrs, kas tai jāveic, ir norādīt uz sevi un Zemi un augšupielādēt visus datus, ko tas apkopo. NASA skaitļi, kas atrodas tikai dažu mēnešu laikā, un, kad tas notiek, viņi uzdod teleskopam pēdējo reizi norādīt uz Zemi, pārsūtīt tā galīgos datus un pēc tam visu laiku izslēgt.
Un šodien TESS veiksmīgi uzsprāga, dodoties ceļā uz pārņemšanu tur, kur atstāj Keplers.
Tas nes NASA tranzīta eksoplanētu apsekošanas satelītu jeb TESS, turpinājumu Kepleram, eksoplanētu meklēšanu pārceļot uz nākamo līmeni.
TESS misija kaut kādā veidā pastāv jau kopš 2006. gada, kad tā sākotnēji tika iecerēta kā privāti finansēta misija, ko veica Google, Kavli fonds un MIT.
Gadu gaitā tas tika ierosināts NASA, un 2013. gadā tas tika pieņemts par vienu no NASA Explorer misijām. Šīs ir misijas, kuru budžets ir 200 miljoni USD vai mazāk. WISE un WMAP ir citi Explorer misiju piemēri.
Bet starp Kepleru un TESS ir daudz atšķirību.
Atcerieties, kad es teicu, ka Keplers novēro 12 x 12 grādu debesu reģionu? TESS apsekos visas debesis - platību, kas ir 400 reizes lielāka nekā Keplera novērojumi.
Tam ir 4 atsevišķu identisku teleskopu komplekts ar CCD kamerām, katra no tām ir 16,8 megapikseļi. Viņi ir izveidoti tā, lai TESS sniegtu 24 grādu kvadrātveida skatu uz debesīm. TESS sadalīs debesis 26 dažādos sektoros un pētīs reģionu vismaz 27 dienas, ik pēc divām minūtēm pārejot no spilgtas zvaigznes uz spilgtu zvaigzni.
Kamēr Keplers dziļi ienirās vienā noteiktā debesu reģionā, TESS novēros 500 000 spožāko debesu zvaigžņu, kas ir 30 līdz 100 reizes spožākas nekā zvaigznes, kuras Keplers apskatīja. Daudzas no tām būs tādas zvaigznes kā mūsu pašu saule.
Tas divu gadu laikā varēs apsekot visas debesis, kas ir 400 reižu lielāka teritorija nekā novēroja Keplers. Un astronomi sagaida, ka misija parādīs tūkstošiem ekstrasolāru planētu, no kurām 500 būs Zemes vai super Zemes izmēra.
Veicot šo plašo debesu apsekojumu ar spožām zvaigznēm, TESS atradīs tuvās ekstrasolārās planētas. Ja spoži zvaigznei ir planētas, kas tai priekšā brauc no mūsu skatupunkta, TESS to atradīs. Tas izveidos galīgo tuvumā esošo planētu katalogu.
Tā kā šīs pasaules debesīs ir daudz gaišākas, pasaules novērošanas un kosmosa novērošanas centriem būs vieglāk veikt novērojumus. Astronomi varēs izmērīt ekstrasistālo pasauļu lielumu, masu, blīvumu un pat atmosfēru. Pagaidiet, kamēr Džeimss Vebs iegūst detektorus dažās no šīm pasaulēm.
Papildus savam galvenajam uzdevumam - planētu atrašanai - NASA ir uzaicinājusi viesizmeklētājus izmantot kosmosa kuģi citiem zinātniskiem pētījumiem, piemēram, kvazāru atrašanai, zvaigžņu rotācijas izsekošanai un punduru zvaigžņu variāciju novērošanai. Viss, kas mainīs spilgtumu, būs lielisks TESS mērķis.
Viena interesanta TESS misijas iezīme būs tās orbīta, paņemot to uz ceļa, kuru vēl nekad nav izmantojusi neviena cita misija. To sauc par “P / 2 Mēness rezonanses” orbītu un kosmosa kuģi ved uz eliptisku trajektoriju, kas prasa pusi mazāk laika, nekā Mēness riņķo ap Zemi - 13,7 dienas.
Tuvākajā Zemes vietā tas atradīsies 35 785 km virs virsmas, un visu datu pārsūtīšana uz zemes stacijām prasa trīs stundas. Pēc tam no Van Allen Belts bīstamības tas izlidos uz augstāko punktu 373 300 km augstumā.
Kad TESS misija būs beigusies, mēs daudz uzzināsim par ekstrasolāru planētām mūsu tuvējā apkārtnē. Nu, daudz par planētām, kuras no mūsu viedokļa lieliski sakrīt ar zvaigznēm. Un diemžēl tas ir tikai pāris procenti no tur esošajām zvaigžņu sistēmām.
Mums būs nepieciešami citi paņēmieni, lai atrastu pārējo, un es esmu pārliecināts, ka mēs to apskatīsim turpmākajos rakstos.
Piezīme: šis ir mūsu izliktā videoklipa atšifrējums. Noskatieties to šeit.
