Flytt over Kepler. NASA har nylig grønt opplyst to nye oppdrag som en del av Astrophysics Explorer-programmet.
Disse kommer som et resultat av fire forslag som ble sendt inn i 2012. Det mest etterlengtede og høyprofilerte oppdraget er TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite.
TESS skal planlegges lansert i 2017, og vil søke etter eksoplaneter via transittmetoden, og lete etter svake fortellersteder i lysstyrke når den usettede planeten passerer foran sin vertsstjerne. Dette er den samme metoden som Kepler for øyeblikket ble lansert i 2009. I motsetning til Kepler, som kontinuerlig stirrer på et enkelt himmelsegment langs det galaktiske planet i retning av stjernebildene Cygnus, Hercules og Lyra, vil TESS være den første dedikerte eksoplanettjakt-satellitt med all himmel.
Oppdraget vil være et partnerskap mellom Space Telescope Science Institute, MIT Lincoln Laboratory, NASA Goddard Spaceflight Center, Orbital Sciences Corporation, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics og MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI).
TESS lanserer ombord en Orbital Sciences Pegasus XL-rakett frigjort fra flykroppen til et Lockheed L-1011-fly, det samme systemet som distribuerte IBEX i 2008 og NuSTAR i 2012. NASAs Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) vil også starte med en Pegasus XL rakett i sommer i juni.
“TESS vil gjennomføre den første romfartsundersøkelsen om alle himmeltransporter, som dekker 400 ganger så mye himmel som noe tidligere oppdrag. Den vil identifisere tusenvis av nye planeter i solområdet, med et spesielt fokus på planeter som kan sammenlignes i størrelse med jorden, sier George Riker, seniorforsker fra MKI.
TESS vil bruke fire vidvinkelteleskoper for å få jobben gjort. Den effektive størrelsen på detektorene ombord er 192 megapiksler. TESS er planlagt til et toårig oppdrag. I motsetning til Kepler, som sitter i en jord-etterfølgende heliosentrisk bane, vil TESS være i en elliptisk bane i Low Earth Orbit (LEO).
TESS vil undersøke omtrent 2 millioner stjerner lysere enn 12th størrelse inkludert 1000 av de nærmeste røde dvergene. Ikke bare vil TESS utvide den voksende katalogen over eksoplaneter, men det forventes også å finne planeter med lengre orbitalperioder.
Et dilemma med transittmetoden er at den favoriserer oppdagelsen av planeter med korte orbitalperioder, som det er mye mer sannsynlig å se transittere deres vertsstjerne fra et gitt utsiktspunkt i verdensrommet.
TESS vil også fungere som en logisk progresjon fra Kepler til senere foreslåtte eksoplanett-søkeplattformer. TESS vil også oppdage kandidater for ytterligere granskning av James Webb-romteleskopet som ble lansert i 2018 og High precision Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) spektrometer basert på La Silla Observatory i Chile.
I styret for lansering i 2017 er også NICER, Neutron Star Interior Composition Explorer som skal plasseres på utsiden av den internasjonale romstasjonen. NICER vil ansette en rekke 56 teleskoper som vil samle og studere røntgenbilder fra nøytronstjerner. NICER vil spesialisere seg i studiet av en bestemt underklasse av nøytronstjerne kjent som millisekund pulsarer. Røntgen-teleskopene er i en konfigurasjon som bruker et sett med nestede glassskaller som ser ut som lagene til en løk.
Å observere pulsars i røntgenområdet i spekteret vil gi forskere enorm innsikt i deres indre virkemåte og struktur. Den internasjonale romstasjonen tilbyr et unikt utsiktspunkt for å gjøre denne typen vitenskap. I likhet med Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02), dikterer kraften til NICER at den ikke kan være en frittflygende satellitt. Røntgen astronomi må også gjøres over de hindrende effektene av jordens atmosfære.
NICER vil bli distribuert som en ekstern nyttelast ombord i en ISS ExPRESS Logistics Carrier. Dette er ukomprimerte plattformer som brukes til eksperimenter som må være direkte utsatt for rom.
Et annet fascinerende prosjekt som jobber i takt med NICER er SEXTANT, Station Explorer for røntgenavstemning og navigasjonsteknologi. Dette prosjektet prøver å teste presisjonen til millisekund pulsarer for interplanetær navigering.
"De (pulsars) er ekstremt pålitelige himmelklokker og kan gi høy presisjon timing akkurat som atomsignalene som leveres gjennom det 26-satellitt militære opererte Global Positioning System (GPS)," sa NASA Goddard-vitenskapsmann Zaven Arzoumanian. Den største vanskeligheten med å stole på dette systemet for interplanetære reiser er at signalet gradvis blir svakere jo lenger du reiser fra Jorden.
"Pulsars er derimot tilgjengelige i praktisk talt alle tenkelige flyregimer, fra LEO til interplanetært og dypeste rom," sa NICER / SEXTANT prinsippetterforsker Keith Gendreau.
Både NICER og TESS følger den lange arven fra NASAs Astrophysics Explorer-program, som kan spores helt tilbake til lanseringen Explorer 1. Dette var den aller første amerikanske satellitten som ble lansert i 1958. Utforsker 1 oppdaget Van Allen-strålingsbeltene rundt jorden. .
"Explorer-programmet har en lang og fantastisk historie med å distribuere virkelig innovative oppdrag for å studere noen av de mest spennende spørsmålene innen romfag," uttalte NASA-assisterende administrator for vitenskap John Grunsfeld. "Med disse oppdragene vil vi lære om de mest ekstreme tilstandene ved å studere nøytronstjerner, og vi vil identifisere mange stjernesystemer i nærheten med steinete planeter i de beboelige sonene for videre studier av teleskoper som James Webb romteleskopet."
Grunsfeld viser selvfølgelig til planeter som går i bane rundt røde dvergstjerner, som vil være målrettet av TESS. Disse forventes å ha en beboelig sone mye nærmere sin primære stjerne enn vår egen sol. Det har til og med blitt antydet av MIT-forskere at de første eksoplanettene som ble besøkt av mennesker på en langt utenfor dato, opprinnelig kan bli oppdaget av TESS. Romfartøyet kan også oppdage fremtidige mål for oppfølging av spektroskopisk analyse, den beste sjansen for å oppdage fremmede liv på en exoplanet i løpet av de neste 50 årene. Man kan forestille seg spenningen som en positiv deteksjon av et kjemisk eksklusivt liv slik vi kjenner det som klorofyll i spekteret til en lang verden vil generere. Mer illevarslende, deteksjon av slike syntetiske elementer som plutonium i en eksoplanets atmosfære kan antyde at vi fant dem ... men akk, for sent.
Men på en lykkeligere måte vil det være spennende tider for romutforskning å se begge prosjektene komme i gang. Kanskje vil menneskelige oppdagere en dag besøke verdenene som er oppdaget av TESS ... og bruke navigasjonsteknikker som er pioner for SEXTANT for å gjøre det!
