CHEOPS (CHaracterisingExOPlanetsSatellite) romskip åpnet nettopp dekselet på teleskopet. Romfartøyet ble lansert 18. desember 2019 og har så langt opptrådt feilfritt. I løpet av en eller to uker kunne vi få de første bildene våre fra instrumentet.
CHEOPS er et ESA-oppdrag i samarbeid med Sveits Universitet i Bern. Dens oppdrag er ikke å finne eksoplaneter, men å se nærmere på stjerner med kjente eksoplaneter, og se på når planetene passerer foran stjernen deres. Den vil se disse transittene med et skarpt øye, og vil bestemme størrelsen på planetene med større nøyaktighet og presisjon. Det vil føre til bedre målinger av deres masse, tetthet og sammensetning.
"... vi forventer å kunne analysere og publisere de første bildene i løpet av en eller to uker."
David Ehrenreich, CHEOPS prosjektforsker, Universitetet i Genève
“Rett etter lanseringen 18. desember 2019 testet vi kommunikasjonen med satellitten. Så, 8. januar 2020, startet vi igangkjøringen, det vil si at vi startet opp datamaskinen, gjennomførte tester og startet opp alle komponentene, ”forklarer Willy Benz, professor i astrofysikk ved University of Bern og rektor etterforsker ved CHEOPS oppdrag.
"Alle testene gikk utmerket godt," sier han. "Vi så imidlertid fremover spent og med litt nervøsitet til neste avgjørende trinn: åpningen av CHEOPS-omslaget," fortsetter Benz.
Dekningen ble åpnet klokka 07.38 onsdag 29. januar 2020. Misjonsoperasjonssenteret ved Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) i Madrid sendte kommandoen for at romfartøyet skulle åpne seg.
"Åpne dekselet til teleskopbaffelen er en viktig operasjon for Cheops, slik at teleskopet kan observere målstjernene, og vi er svært glade for at det ble utført feilfritt," sa Nicola Rando, prosjektleder for ESA Cheops.
Åpningen av dekselet signaliserer starten på en ny runde med testing og kalibrering. Teleskopet tok hundrevis av bilder mens dekselet var på som en del av instrumentkalibrering, og for den neste fasen av testing vil CHEOPS se på begge stjerner med eksoplaneter og stjerner uten.
"I løpet av de neste to månedene vil mange stjerner med og uten planeter bli målrettet for å undersøke måle nøyaktigheten til CHEOPS under forskjellige forhold," forklarer Benz.
Denne fasen er også viktig for bakkemannskapet på Mission Operation Center. Det gir dem en sjanse til å trene på alle aspekter av bakkeoperasjoner.
"Rå data fra CHEOPS blir behandlet i den såkalte datareduksjonsrørledningen," sier David Ehrenreich, CHEOPS prosjektforsker ved Universitetet i Genève. Ehrenreich forklarer: “Den komplette vurderingen av evner til CHEOPS og bakkesegmentet vil ta litt tid. Vi forventer imidlertid å kunne analysere og publisere de første bildene i løpet av en eller to uker. ”
CHEOPS er et av ESAs nye S-Class (Small Class) oppdrag. Dette er oppdrag med budsjetter som er begrenset til 50 millioner dollar. CHEOPS er den første av disse oppdragene, og Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE), en felles innsats med Kina, vil være den neste.
Det er to primære metoder for å oppdage eksoplaneter. Kepler-oppdraget og TESS-oppdraget bruker transittmetoden. Transittmetoden refererer til en eksoplanett som reiser eller transiterer foran sin stjerne fra vårt perspektiv. Den minuttlige dukkert i stjernelys kan oppdages og bekreftes av andre teleskoper.
Den andre metoden, og den første metoden for å oppdage en exoplanet, var metoden for radial hastighet. Denne metoden fokuserer på stjernen, og oppdager bittesmå vugger i bevegelsen sin som en kretsende eksoplanett slipper mot den. Det er også kjent som Doppler-spektroskopi.
En tredje metode er direkte observasjon, men bare noen få er direkte observert.
Transittmetoden gir en god indikasjon på størrelsen på en exoplanet, men ikke dens masse. Og metoden for radial hastighet kan gi en god indikasjon på planetens masse, men ikke størrelsen. Få av de 4000 eksoplanettene som vi kjenner til har nøyaktige data for både størrelse og masse. Det gjør det vanskelig å bestemme dens tetthet og sammensetning. Å vite disse tingene vil bidra til å bestemme hvordan de dannet seg, og vil også belyse hvordan planeten vår og solsystemet ble.
CHEOPS vil observere eksoplanett-vertsstjerner for å måle de små endringene i lysstyrken på grunn av en planets transitt. Informasjonen vil muliggjøre nøyaktige og presise målinger av størrelsene på de kretsende planetene. CHEOPS vil målrette mot stjerner som er vert for planeter i størrelsesområdet Super-Jorden til Neptun. Ved å kombinere størrelser med eksisterende bakkespektroskopimålinger av planetmassene, vil CHEOPS gi et estimat av bulkdensitet - et første skritt mot å karakterisere planeter utenfor vårt solsystem.
I løpet av sitt 3,5-årige oppdrag vil CHEOPS se på de lyseste stjernene i nærheten som er kjent for å være vertskap for eksoplaneter.
CHEOPS vil kunne karakterisere disse eksoplanettene med et nytt nivå av presisjon. Disse CHEOPS-resultatene vil føre til ytterligere oppfølgingsobservasjoner i fremtiden av teleskoper som James Webb romteleskop, og av store bakkebaserte teleskoper som det 40 meter ekstreme store teleskopet som er under bygging. James Webbs infrarøde evner vil også tillate detaljert studie av eksoplanet-atmosfærer.
CHEOPS går i bane rundt jordens poler i en høyde av 700 km. Den er i en solsynkron bane og følger terminatoren. Det kalles også en daggry-skumring bane, og romskipet vil alltid peke seg mot Jordens nattside. Dette vil begrense effekten av direkte sollys og sollys reflektert fra Jorden på romskipets målinger.
CHEOPS er et ganske enkelt instrument i hjertet. Det er en type teleskop som kalles et Ritchey-Chretien-teleskop, og det har en åpning på 32 cm (12 tommer). Teleskopet avkjøles passivt til en temperatur på -40 Celsius. Romfartøyet drives av solcellepaneler som også fungerer som solskjoldet.
80% av CHEOPS-observasjonstiden vil bli brukt på CHEOPS Guaranteed Time Observing (GTO) -programmet. Det betyr at den vil bruke 80% av tiden på å se på kjente eksoplaneter, noe som vil gjøre driften svært effektiv.
"Ved å målrette kjente systemer, vet vi nøyaktig hvor vi skal se på himmelen og når vi skal fange eksoplanettoverganger veldig effektivt," sier Willy Benz, CHEOPS hovedetterforsker ved Universitetet i Bern, Sveits. “Dette gjør det mulig for CHEOPS å returnere til hver stjerne ved flere anledninger rundt transittidspunktet og registrere mange transitter, og dermed øke presisjonen for målingene våre og gjøre det mulig for oss å utføre en første trinns karakterisering av små planeter - i jorden- til Neptune-størrelsesområdet. "
De resterende 20% av observasjonstiden vil bli gjort tilgjengelig for det bredere astronomisamfunnet.
Mer:
- Pressemelding: Cover of CHEOPS Space Telescope Open
- ESA: CHEOPS Science mål
- Space Magazine: ESAs CHEOPS Just lansert. Vi er i ferd med å lære mye mer om eksoplaneter
