CHEOPS-romfartøyet tar de første tentative skritt i sitt oppdrag. Tilbake 29. januar åpnet romskipet dekselet på linsen. Nå har vi de første bildene fra CHEOPS.
CHEOPS står for CHaracterisingExOPlanetSparabol. Det er et European Space Agency (ESA) oppdrag å studere noen av de lyseste og nærmeste stjernene som allerede er kjent for å være vert for eksoplaneter. CHEOPS vil foreta presisjonsmålinger av eksoplanettstørrelser for å avdekke verdens tetthet og sammensetning. Det fokuserer på planeter i superområdet Jorden til Neptun.
Ikke bli for spent ennå. Disse første bildene vinner ingen priser.
Men det er de ikke ment. Deres formål er å bekrefte at satellittens systemer fungerer, så deres uskarpe natur er en kritisk del av oppdraget. Og da teamet ventet på de første bildene, vokste spenningen.
"Da de første bildene av et felt av stjerner dukket opp på skjermen, var det umiddelbart klart for alle at vi faktisk hadde et fungerende teleskop."
Willy Benz, hovedetterforsker, CHEOPS Mission.
"De første bildene som var i ferd med å vises på skjermen var avgjørende for at vi kunne bestemme om teleskopets optikk hadde overlevd rakettoppskytningen i god form," forklarer Willy Benz, professor i astrofysikk ved University of Bern og rektorutforsker av CHEOPS-oppdraget, i en pressemelding. "Da de første bildene av et felt av stjerner dukket opp på skjermen, var det umiddelbart klart for alle at vi faktisk hadde et fungerende teleskop," sa Benz.
Nå som CHEOPS-teamet vet at teleskopet fungerer, må de vite hvor bra det fungerer. Teamet har hatt litt tid til å analysere bildet, og de sier at CHEOPS faktisk overgår forventningene. Men i dette tilfellet er CHEOPS bevisst upokusert for testing, så bedre betyr ikke klarere.
"Dette vakkert uskarpe bildet bærer løftet om en ny, dypere forståelse av verdener utenfor vårt solsystem."
Kate Isaak, ESA Cheops prosjektforsker.
"Den gode nyheten er at de faktiske uskarpe bildene som er mottatt er jevnere og mer symmetriske enn hva vi forventet av målinger som ble utført på laboratoriet," sier Benz. Den uskarpe testen er designet for å spre innkommende lys over så mange piksler som mulig. Resultatene vil fortelle CHEOPS-teamet hvis teleskopet utjevner jitters og dets "pixel-til-piksel-variasjoner." Den utjevningen er det som vil gi CHEOPS sin eksepsjonelle presisjon.
Selv om det er uskarpt, er det det første bildet. Og det gjør det til en milepæl for ESA og CHEOPS-teamet.
"Dette er et avgjørende øyeblikk for oppdraget," sa Nicola Rando, ESAs prosjektleder for Cheops, i en pressemelding.
"For ingeniører og forskere over hele Europa som har jobbet og fortsetter å jobbe med Cheops, representerer dette bildet kulminasjonen på mange års dedikasjon og innsats - designe, planlegge, koordinere og bygge denne nye og unike satellitten," sa Rando.
"Disse første lovende analysene er en stor lettelse og også et løft for teamet."
WILLY BENZ, PRINCIPAL UNDERSØKER, CHEOPS MISSION.
Disse testene handler om presisjonen som CHEOPS trenger for å oppfylle sitt oppdrag. CHEOPS er ikke et oppdrag for å finne planeten. Det kommer til å undersøke allerede kjente eksoplaneter med ekstrem presisjon. Den må føle ekstremt små fall i lysstyrken når en exoplanet går foran stjernen. Siden det er størrelsen på planeten som bestemmer det dyppet, jo mer presist kan CHEOPS måle fallet, jo mer presist kan det bestemme størrelsen på planeten.
"Disse første lovende analysene er en stor lettelse og også et løft for teamet," sa Benz.
Dette er bare begynnelsen på CHEOPS 'testfase. I løpet av omtrent to måneder vil satellitten ta flere bilder. Det overordnede målet med alle disse testene er å bestemme hvor nøyaktig romfartøyet kan være under forskjellige deler av sitt oppdrag. "Vi vil analysere mange flere bilder i detalj for å bestemme det nøyaktige nivået av nøyaktighet som kan oppnås av CHEOPS i de forskjellige aspektene av vitenskapsprogrammet," sa David Ehrenreich, CHEOPS prosjektforsker ved University of Geneva. "Resultatene hittil gir anledning til godt."
CHEOPS-oppdraget, som alle romoppdrag, har vært år i utvikling. Milepæler som disse er viktige, og er gledelige for menneskene som jobber med oppdraget.
"Nå som Cheops har observert sitt første mål, er vi et skritt nærmere starten på misjonsvitenskapen," sa Kate Isaak, ESA Cheops prosjektforsker. "Dette vakkert uskarpe bildet bærer løftet om en ny, dypere forståelse av verdener utenfor vårt solsystem."
Kepler-oppdraget revolusjonerte vår forståelse av eksoplaneter. Resultatene bekreftet det mange hadde gjettet: de fleste stjerner vert planeter, akkurat som vårt solsystem gjør. Nå, i stor grad takket være Kepler, kjenner vi til over 4000 bekreftede eksoplaneter. CHEOPS representerer neste trinn i å karakterisere og forstå eksoplaneter.
Foreløpig blikk på eksoplaneter var ikke i nærheten så nøyaktig som hva CHEOPS vil gi. Jordbaserte målinger kan gi oss en ganske god ide om en eksoplanets masse. Når en planet kretser rundt stjernen, gir den stjernen en liten slepebåt. Fra den slepebåten kan astronomer beregne planetens masse. Men planetens tetthet, og dets sammensetning, blir ikke avslørt.
Men de nøyaktige størrelsesmålingene fra CHEOPS, kombinert med en planetes massemåling, gir oss en mye mer nøyaktig tetthet, og dermed sammensetning. Det er slik CHEOPS vil fremme eksoplanettvitenskap.
"CHEOPS vil ta eksoplanettvitenskap til et helt nytt nivå," sier Günther Hasinger, ESAs forskningsdirektør.
Etter oppdagelsen av tusenvis av planeter, kan søken nå vende seg til karakterisering, undersøke de fysiske og kjemiske egenskapene til mange eksoplaneter og virkelig bli kjent med hva de er laget av og hvordan de dannet seg. CHEOPS vil også bane vei for våre fremtidige eksoplanettoppdrag, fra det internasjonale James Webb-teleskopet til ESAs helt egne PLATO- og ARIEL-satellitter, og holde europeisk vitenskap i forkant av eksoplanettforskningen. "
CHEOPS-oppdraget vil vare omtrent 3,5 år. 80% av den tiden vil bli tatt opp av CHEOPS Guaranteed Time Observing (GTO) -programmet. Det meste av GTO-programtiden vil hovedsakelig bli brukt til å observere kjente eksoplaneter, og for å karakterisere dem mer detaljert.
Som Kepler viste, kommer eksoplaneter i en rekke typer, hvorav mange er veldig forskjellige fra det vi ser i vårt solsystem. De inkluderer Hot Jupiters, som er enorme gassgiganter som går i bane rundt nær stjernen deres. Det er tidløst låste planeter med smeltede overflater. Det kan være havplaneter uten landområde. Og det er planeter så nær stjernen deres at tyngdekraften forvrenger dem til en eggliknende form. CHEOPS vil øke forståelsen for alle disse planetene vi finner. Planetene den karakteriserer vil trolig være mål for videre studier med enda kraftigere teleskoper som James Webb romteleskopet.
CHEOPS GTO vil også se på eksoplaneter funnet med metoden for radial hastighet, og vil observere transitt for å finne størrelsene. Den vil også se på andre solsystemer med flere eksoplaneter, og prøve å finne andre som ble savnet.
De andre 20% av CHEOPS 'tid vil være tilgjengelig for astronomisamfunnet under Guest Observers (GO) -programmet. Noe av den tiden har allerede blitt tildelt for å studere Hot Hot Jupiter HD 17156 b, eksoplaneten DS Tuc Ab som TESS fant, og flerplanet-systemet GJ 9827. En av planetene som kretser rundt GJ 9827 er den tetteste som noen gang er funnet, og kan være 50% jern, noe som gjør det til en veldig spennende kandidat for oppfølgingsobservasjoner.
CHEOPSs vitenskapsprogram skulle begynne i april 2020, og avsluttes rundt oktober 2023.
Mer:
- Pressemelding: CHEOPS romteleskop tar sine første bilder
- Pressemelding: En perfekt uskarphet - Første bilde av exoplanet Watcher Cheops
- Space Magazine: ESAs CHEOPS Just lansert. Vi er i ferd med å lære mye mer om eksoplaneter
