CHEOPS:Αποστολή δορυφόρου της ESA για να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τις εκτοξεύσεις εξωπλανητών
Το CHEOPS είναι το πιο πρόσφατο διαστημικό τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος. Ένας πύραυλος Soyuz-Fregat τον μετέφερε στο διάστημα από το διαστημικό λιμάνι της Ευρώπης στο Kourou της Γαλλικής Γουιάνας, στις 08:54:20 GMT στις 18 Δεκεμβρίου 2019. Το CHEOPS, το οποίο σημαίνει χαρακτηρισμός ExoPlanet Satellite, έχει σχεδιαστεί για να μελετά πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια, γνωστά ως εξωπλανήτες, με περισσότερες λεπτομέρειες από ό,τι μπορούμε επί του παρόντος για να προσδιορίσουμε ποιοι είναι σαν τη Γη και ποιοι με τον Δία.
«Σκοπεύουμε να μετρήσουμε τις ακτίνες εκατοντάδων πλανητών με αρκετή ακρίβεια ώστε να είμαστε σε θέση να πούμε με βεβαιότητα εάν είναι ή όχι κυρίως βραχώδεις όπως η Γη ή εάν οι στερεές επιφάνειές τους είναι θαμμένες κάτω από βαθιά παγωμένα, υγρά ή αέρια περιβλήματα», λέει ο Andrew Collier. Cameron, University of St. Andrews, που είναι μέλος της επιστημονικής ομάδας CHEOPS.
Είναι ουσιαστικά μια αναζήτηση για δυνητικά κατοικήσιμους εξωπλανήτες και θα επιτρέψει στους επιστήμονες να τοποθετήσουν τη Γη και τους άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος στη μεγαλύτερη εικόνα των πλανητών σε όλο τον κοντινό Γαλαξία. Θα μπορούσε επίσης να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πώς αλλάζουν μεμονωμένοι πλανήτες καθώς γερνούν.
Τι είναι ο δορυφόρος CHEOPS;
Καθώς πηγαίνουν οι δορυφόροι, το CHEOPS είναι αρκετά μικρό. Είναι εξαγωνικό διαστημόπλοιο που έχει διαστάσεις 1,5 επί 1,6 μέτρα στο φαρδύτερο σημείο του και φιλοξενεί ένα τηλεσκόπιο με καθρέφτη 30 εκατοστών. Παράγοντας ισχύ 60 watt μέσω των ηλιακών πάνελ του, ο δορυφόρος θα μελετήσει εξωπλανήτες ανιχνεύοντας τη μικροσκοπική πτώση φωτός που προκαλούν καθώς διασχίζουν τις πύρινες επιφάνειες του μητρικού τους άστρου από τη σκοπιά της Γης, ένα πέρασμα γνωστό ως διέλευση.
Για ορισμένους πλανήτες, το CHEOPS θα είναι σε θέση να αποκαλύψει λεπτομέρειες σχετικά με την ατμόσφαιρά τους, συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας νεφών. Μπορεί ακόμη και να αποκτήσει υπαινιγμούς για τη σύνθεση των σύννεφων. Εκτός από τη μελέτη ήδη γνωστών πλανητών σε πρωτοφανή επίπεδα ακρίβειας, η αποστολή έχει επίσης τη δυνατότητα να ανακαλύψει άγνωστους στο παρελθόν εξωπλανήτες.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την αναζήτηση για εξωπλανήτες:
- Πώς οι συνθετικές ατμόσφαιρες θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να κυνηγήσουμε εξωγήινη ζωή
- Οι παράξενοι κόσμοι της εξωγήινης ζωής θα μπορούσαν ενδεχομένως να επιβιώσουν
- Το κυνήγι για εξωπλανήτες
- Project Blue:το κυνήγι της αδερφής της Γης
Θα το κάνει αυτό μετρώντας μικροσκοπικές διακυμάνσεις στο χρονοδιάγραμμα της διέλευσης ενός γνωστού πλανήτη. Αυτές οι μικροσκοπικές παραλλαγές θα μπορούσαν να υποδεικνύουν ότι ο γνωστός κόσμος παραμορφώνεται η τροχιά του από τη βαρύτητα ενός προηγουμένως άγνωστου κόσμου.
Στο δικό μας ηλιακό σύστημα, οι αστρονόμοι του 19ου αιώνα χρησιμοποίησαν αποκλίσεις στην τροχιά του Ουρανού για να εντοπίσουν τη θέση ενός άγνωστου κόσμου που στη συνέχεια ανακαλύφθηκε και ονομάστηκε Ποσειδώνας. Στην περίπτωση του CHEOPS, μικρότερες βυθίσεις που τοποθετούνται πάνω στη μεγαλύτερη βύθιση ενός γνωστού πλανήτη μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την αποκάλυψη φεγγαριών ή δακτυλίων.
Το CHEOPS είναι το πρώτο από ένα νέο είδος αποστολής αφιερωμένο στη βελτίωση των γνώσεών μας για ήδη γνωστούς πλανήτες. Οι αστρονόμοι που θα εκτελέσουν την αποστολή θα επιλέξουν βασικούς πλανήτες για να στοχεύσουν από τις εκατοντάδες και τελικά χιλιάδες που προέρχονται από τις αποστολές έρευνας, όπως το TESS της NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite), ο προκάτοχός του το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Kepler και τα διάφορα επίγεια βασισμένες σε έρευνες που ανακάλυψαν τους πρώτους εξωπλανήτες στα μέσα της δεκαετίας του 1990.
«Μέχρι τώρα έπρεπε να παλέψουμε για μικρά κομμάτια χρόνου για να παρακολουθήσουμε αυτές τις ανακαλύψεις σε τηλεσκόπια όπως το Spitzer και το Hubble, τα οποία είναι σχεδόν ενοχλητικά μεγάλα για τη δουλειά», λέει ο Collier Cameron, «Με ένα ευέλικτο, αφοσιωμένο όργανο όπως το CHEOPS μπορούμε να χαρακτηρίσουμε εκατοντάδες πλανήτες με συντονισμένο τρόπο.»
Χρησιμοποιώντας αυτά τα μεγάλα διαστημικά τηλεσκόπια, οι αστρονόμοι εντόπισαν μεμονωμένα μοριακά είδη στις ατμόσφαιρες αέριων γιγάντων πλανητών, μέτρησαν τις τροχιακές τους κλίσεις και τους ρυθμούς πλανητικών περιστροφών. Σε μια περίπτωση, έπιασαν ακόμη και μια γεύση από το τι θα μπορούσε να είναι ένα φεγγάρι γύρω από τον εξωπλανήτη Kepler 1625b.
«Γνωρίζουμε ότι υπάρχει τεράστια δυνατότητα ανακάλυψης εκεί έξω. Το συναρπαστικό με το CHEOPS είναι ότι φέρνει σε κοντινή απόσταση εκατοντάδες μικρότερους πλανήτες - στην περιοχή μεγεθών από τη Γη στον Ποσειδώνα. Μόλις μάθουμε την πυκνότητά τους, θα είμαστε σε θέση να διαλέξουμε τους κύριους στόχους για τη μελέτη της ατμόσφαιράς τους με ισχυρά μελλοντικά όργανα όπως αυτά στο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb», λέει ο Collier Cameron.
Η αναζήτηση για εξωπλανήτες όπως η Γη
Το CHEOPS είναι η πρώτη αποστολή μικρής κατηγορίας που υλοποιείται ως μέρος του προγράμματος Cosmic Vision 2015–25 της ESA. Ως μικρές αποστολές ορίζονται εκείνες που δεν χρειάζονται περισσότερο από πέντε χρόνια από την έναρξη μέχρι την εκτόξευση. Αυτό καθιστά απαραίτητη τη χρήση μόνο τεχνολογίας που έχει ήδη πετάξει στο διάστημα και έτσι έχει αποδειχθεί ότι χειρίζεται τις σκληρές συνθήκες της τροχιάς. Το κόστος της αποστολής στην ESA περιορίστηκε επίσης στα 50 εκατομμύρια ευρώ.
Το CHEOPS αναπτύχθηκε στο Κέντρο Διαστήματος και Κατοικιμότητας, Πανεπιστήμιο της Βέρνης, Ελβετία. Επιλέχθηκε από την ESA τον Οκτώβριο του 2012, από 26 ανταγωνιστικές προτάσεις αποστολής, και τώρα βρίσκεται σε τροχιά 800km υψόμετρο και έχει προγραμματισμένη διάρκεια ζωής 3,5 χρόνια. Η επιστήμη που θα παραδώσει αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης δέσμευσης για την επιστήμη των εξωπλανητών από την ESA και έτσι αποτελεί ένα σκαλοπάτι για δύο ακόμη ευρωπαϊκές αποστολές.
Το 2026, ο PLATO, η αποστολή Πλανητικές διελεύσεις και ταλαντώσεις των άστρων, θα επιστρέψει στο έργο της ανακάλυψης εξωπλανητών. Θα ψάξει συγκεκριμένα για βραχώδεις πλανήτες στην «κατοικήσιμη ζώνη» (δηλαδή όπου μπορεί να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια του πλανήτη) γύρω από αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο.
Όπως υποδηλώνει το όνομά του, θα διερευνήσει επίσης τη σεισμική δραστηριότητα στα αστέρια. Αυτές οι πληροφορίες θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να χαρακτηρίσουν επακριβώς το άστρο υποδοχής του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένης της ηλικίας του, το οποίο με τη σειρά του θα παρέχει πληροφορίες για την ηλικία και την εξελικτική κατάσταση οποιωνδήποτε πλανητικών συστημάτων βρίσκει.
Δύο χρόνια αργότερα, θα εκτοξευθεί το ARIEL, η αποστολή ατμοσφαιρικής τηλεπισκόπησης υπέρυθρης εξωπλανήτης μεγάλης έρευνας. Αυτό θα αναλύσει τις ατμόσφαιρες ενός μεγάλου, διαφορετικού δείγματος εξωπλανητών. Θα επιτρέψει στους αστρονόμους να μελετήσουν εξωπλανήτες τόσο ως μεμονωμένους κόσμους όσο και ως πληθυσμούς πλανητών.
Σε όλη αυτή τη δουλειά, η ελπίδα είναι πάντα ότι θα βρούμε έναν άλλο εξωπλανήτη σαν τη Γη. Παρά το γεγονός ότι έχουμε ανακαλύψει περισσότερους από 4.000 εξωπλανήτες γύρω από άλλα αστέρια, δεν έχουμε βρει ακόμα πλανήτη στο μέγεθος της Γης σε παρόμοια τροχιά γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με τον Ήλιο. Αυτό είναι ένα πραγματικό παζλ και θα μπορούσε ενδεχομένως να δείχνει ότι κόσμοι σαν τον δικό μας είναι σπάνιοι. Εφόσον δεν γνωρίζουμε ακόμη τι κάνει έναν πλανήτη πραγματικά κατοικήσιμο, αυτό θα μπορούσε επίσης να σημαίνει ότι η ζωή είναι σπάνια.
Εάν τα αστέρια –σχεδόν κυριολεκτικά– ευθυγραμμιστούν, θα μπορούσαμε απλώς να είμαστε αρκετά τυχεροί που ο CHEOPS θα βρει ένα. Αν όχι, τότε ανήκει στον ΠΛΑΤΩΝΑ, ο οποίος έχει σχεδιαστεί για να αναζητά ειδικά τους δίδυμους πλανήτες της Γης. Εάν ο ΠΛΑΤΩΝΑΣ δεν βρει έναν, θα ξέρουμε ότι ζούμε σε έναν πολύ ιδιαίτερο πλανήτη όντως.
