Klokken 06:51 EDT onsdag 18. april sprengte en SpaceX Falcon 9-rakett fra Floridas Cape Canaveral. Den bar NASAs TESS: the Transiting Exoplanet Survey Satellite. Fra det vi kan fortelle, gikk misjonen uten problemer, med den første etappen tilbake til land på sin flytende lekter i Atlanterhavet, og trinn 2 fortsatte å sende TESS inn i sin endelige bane.
Dette er en endring av vakten, da vi nå går inn i de siste dagene for NASAs Kepler romteleskop. Det går tom for drivstoff og er allerede krøllet av tapet av reaksjonshjulene. Om bare noen få måneder vil NASA slå den av for godt.
Det er trist, men ikke bekymre deg, med TESS på vei, fortsetter eksoplanett-vitenskapsreisen: å søke etter jordstore verdener i Melkeveien.
Det er vanskelig å tro at vi bare har visst om planeter som går i bane rundt andre stjerner i litt over 20 år nå. Den første ekstrasolære planeten som ble funnet var den varme jupiteren 51 Pegasi B, som ble oppdaget i 1995 av et team av sveitsiske astronomer.
De fant denne verden ved hjelp av metoden for radial hastighet, der tyngdekraften til planeten trekker sin stjerne frem og tilbake, og endrer bølgelengden til lyset vi ser så lett. Denne teknikken er blitt foredlet og brukt for å oppdage mange flere planeter som kretser rundt mange flere stjerner.
Men en annen teknikk har vært enda mer vellykket: transitteknikken. Det er her lyset fra stjernen måles nøye over tid, og ser etter enhver dukkert i lysstyrke når en planet går foran.
På det tidspunktet jeg skriver denne artikkelen i april 2018, er det 3 708 bekreftede planeter med flere tusen flere kandidater som trenger ytterligere bekreftelse.
Planeter er overalt, i alle former og størrelser. Fra de kjente gassgigantene, steinete verdener og isgiganter vi har i solsystemet, til de uvanlige varme jupiterne og superjordene. Astronomer har til og med funnet kometer i andre solsystemer, planeter som Saturn, men med ringsystemer som dverger vår naboplanet. Jakten er til og med på eksomoner. Måner som kretser rundt planeter som kretser rundt andre stjerner.
NASAs Kepler Space Telescope var det mest produktive planetjaktinstrumentet som noensinne er blitt bygget. Av de 3 708 planetene som er oppdaget så langt, viste Kepler 2,342 verdener.
Kepler ble lansert tilbake i mars 2009, og begynte å operere 12. mai 2009. Den brukte sitt 1,4 meter store speil for å observere et 12-graders område på himmelen. Bare til sammenligning tar månen opp omtrent en halv grad. Altså en region som inneholder hundrevis av ganger størrelsen på Månen.
Kepler ble plassert i en jord-etterfølgende bane rundt sola, med en periode på 372,5 dager. Med et lengre år driver teleskopet sakte bak jorden med rundt 25 millioner km per år.
Som jeg nevnte tidligere, var Kepler designet for å bruke transitteknikken, og søkte etter planeter som passerte foran stjernene sine i denne veldig spesifikke himmelen. Mens tidligere eksoplanettundersøkelser bare hadde funnet de mer massive planetene, var Kepler følsom nok til å se verdener med halvparten av massen av jorden som kretset rundt andre stjerner.
Og alt gikk bra til 14. juli 2012 da et av romskipets fire reaksjonshjul sviktet. Dette er gyroskop som lar romskipet endre sin orientering uten drivmiddel. Ikke noe problem, Kepler ble designet for å bare trenge tre. Da mislyktes et andre hjul 11. mai 2013, noe som fikk slutt på hovedoppdraget.
Det Kepler-ingeniørene kom med, er en av de mest geniale romfartøy-redningene i romfartens historie. De innså at de kunne bruke lett trykk fra sola for å stabilisere teleskopet perfekt og holde det pekt mot et område av himmelen.
Dette tillot Kepler å fortsette å jobbe og observere enda større deler av himmelen, men bane rundt sola ville bare la den se på ett område i en kortere periode. I stedet for å skanne sollignende stjerner, fokuserte Kepler sin oppmerksomhet på røde dvergstjerner, som kan ha jordstore verdener som kretser rundt dem noen få dager.
Dette ble kjent som K2-æraen, og i løpet av denne tiden dukket det opp ytterligere 307 bekreftede og 480 ubekreftede planeter.
Men Kepler går tom for tid nå. For omtrent en måned siden kunngjorde NASA at Kepler nesten var tom for drivstoff. Dette drivstoffet er viktig fordi en viktig manøver den trenger å gjøre er å peke seg selv tilbake og jorden og laste opp alle dataene den har samlet. NASA-tall som er bare noen måneder unna nå, og når det skjer, vil de instruere teleskopet til å peke på Jorden for en siste gang, overføre sine endelige data og deretter slå seg av for alltid.
Og i dag sprengte TESS suksessfullt, og gjorde sin måte å ta over der Kepler forlater.
Den fører NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite, eller TESS, oppfølgeren til Kepler, og tar søket etter eksoplaneter til neste nivå.
TESS-oppdraget har eksistert i en eller annen form siden 2006 da det opprinnelig ble utformet som et privat finansiert oppdrag av Google, Kavli Foundation og MIT.
Gjennom årene ble det foreslått for NASA, og i 2013 ble det akseptert som et av NASAs oppdragsgiveroppdrag. Dette er oppdrag med et budsjett på 200 millioner dollar eller mindre. WISE og WMAP er andre eksempler på Explorer Missions.
Men det er en haug med forskjeller mellom Kepler og TESS.
Husker du da jeg sa at Kepler observerte et område på himmelen 12 x 12 grader? TESS skal kartlegge hele himmelen, et område 400 ganger større enn Kepler observerte.
Den har et sett på fire separate identiske teleskoper med CCD-kameraer, som hver er på 16,8 megapiksler. De er laget for å gi TESS en 24-graders firkantet utsikt over himmelen. TESS vil bryte opp himmelen i 26 forskjellige sektorer og studere regionen i minst 27 dager, og bytte fra lysstjerne til lysstjerne hvert andre minutt.
Mens Kepler gjorde et dypt dykk i en spesifikk region på himmelen, vil TESS observere de 500 000 lyseste stjernene på himmelen, som er 30 til 100 ganger lysere enn den slags stjerner Kepler så på. Mange av dem vil være stjerner som vår egen sol.
Det vil være i stand til å kartlegge hele himmelen i løpet av to år, som er et område 400 ganger større enn Kepler har observert. Og astronomer forventer at oppdraget vil slå opp tusenvis av ekstrasolare planeter, hvorav 500 vil være jordstore eller super-jordstore.
Ved å utføre denne brede undersøkelsen av himmelen med lyse stjerner, vil TESS finne de nære ekstrasolare planetene. Hvis en lys stjerne har planeter som passerer foran seg fra vårt perspektiv, vil TESS finne den. Det vil lage den endelige katalogen over planeter i nærheten.
Siden disse verdenene er mye lysere på himmelen, vil det være lettere for verdens bakke- og rombaserte observatorier å følge opp observasjoner. Astronomer vil være i stand til å måle størrelsen, massen, tettheten og til og med atmosfærene i ekstrasolare verdener. Bare vent til James Webb får detektorene sine på noen av disse verdenene.
I tillegg til sin primære jobb med å finne planeter, har NASA invitert Guest Investigators til å bruke romfartøyet til annen vitenskapelig forskning, for eksempel å finne kvasarer, spore stjerners rotasjon og observere variasjonene til dvergstjerner. Alt som har en endring i lysstyrken vil være et flott mål for TESS.
Et interessant trekk ved TESS-oppdraget vil være dens bane, og ta den på en bane som ingen andre oppdrag noensinne har brukt. Det kalles en "P / 2 månens resonant" bane, og tar romskipet på en elliptisk bane som tar halvparten av så lang tid som månen å kretser rundt jorden - 13,7 dager.
På det nærmeste punktet til Jorden vil det være 35,785 km over overflaten og det tar tre timer å overføre alle dataene til bakkestasjoner. Da vil den fly ut til det høyeste punktet, i en høyde av 373 300 km, ut av farene ved Van Allen Belts.
Når TESS-oppdraget går sammen, kommer vi til å vite mye om de ekstrasolare planetene i vårt nærliggende nærområde. Vel, mye om planetene som perfekt stemmer overens med stjernene deres fra vårt perspektiv. Og dessverre, dette er bare et par prosent av stjernersystemene der ute.
Vi kommer til å trenge andre teknikker for å finne resten, som jeg er sikker på at vi vil dekke i fremtidige artikler.
Merk: dette er utskriften fra en video vi la ut. Se det her.
