U 6:51 EDT u srijedu, 18. travnja, raketa SpaceX Falcon 9 eksplodirala je s fronta Cape Canaveral. Nosio je NASA-in TESS: tranzitni satelit za istraživanje egzoplaneta. Prema onome što možemo reći, misija je prošla bez problema, s tim da se prva faza vratila na kopno u svojoj plutajućoj barki u Atlantskom oceanu, a druga faza je poslala TESS u svoju posljednju orbitu.
Ovo je promjena zaštite, jer sada ulazimo u posljednje dane NASA-inog svemirskog teleskopa Kepler. Potrošila je gorivo i već je bila osakaćena gubitkom reakcijskih kotača. Za samo nekoliko mjeseci NASA će ga ugasiti zauvijek.
To je tužno, ali ne brinite, s TESS-om na putu, znanstveno putovanje egzoplaneta se nastavlja: traženje svjetova veličine Zemlje u Mliječnom putu.
Teško je povjerovati da znamo samo planete koji orbitiraju oko drugih zvijezda već nešto više od 20 godina. Prvi pronađeni ekstrasolarni planet bio je vrući jupiter 51 Pegasi B, kojeg je 1995. godine otkrio tim švicarskih astronoma.
Pronašli su ovaj svijet pomoću metode radijalne brzine, gdje gravitacija planete povlači zvijezdu naprijed-nazad, mijenjajući valnu duljinu svjetlosti koju ikad tako malo vidimo. Ova tehnika je rafinirana i upotrebljava se za otkrivanje mnogo više planeta na orbiti mnogih više zvijezda.
Ali još je uspješnija bila još jedna tehnika: tranzitna tehnika. Ovdje se svjetlo zvijezde pažljivo mjeri s vremenom, promatrajući bilo kakav pad svjetline dok planet prolazi ispred.
U trenutku kada pišem ovaj članak u travnju 2018., postoje 3.708 potvrđenih planeta s nekoliko tisuća više kandidata za koje je potrebna dodatna potvrda.
Planeti su posvuda, u svim oblicima i veličinama. Od poznatih plinskih divova, stjenovitih svjetova i ledenih divova kakvih imamo u Sunčevom sustavu, do neobičnih vrućih jupitara i super zemlja. Astronomi su čak pronašli komete u drugim solarnim sustavima, planetima poput Saturna, ali sa sustavima prstenova koji patuljkaju našu susjednu planetu. Lov je čak i za exomoons. Mjeseci koji kruže oko planeta u orbiti oko drugih zvijezda.
NASA-in Kepler svemirski teleskop bio je najproduktivniji instrument lova na planete ikad izgrađen. Od tih 3.708 planeta otkrivenih do sada, Kepler je stvorio 2.342 svijeta.
Kepler je lansiran još u ožujku 2009. godine, a počeo je s radom 12. svibnja 2009. Koristio je svoje primarno ogledalo od 1,4 metra za promatranje regije neba od 12 stupnjeva. Samo za usporedbu, Mjesec zauzima oko pola stupnja. Dakle, područje koje sadrži stotine puta veće od Mjeseca.
Kepler je bio postavljen u Zemljinu orbitu oko Sunca, s vremenom od 372,5 dana. S dužom godinom, teleskop se polako kreće iza Zemlje za oko 25 milijuna km godišnje.
Kao što sam već spomenuo, Kepler je bio dizajniran da koristi tranzitnu tehniku, tražeći planete koji prolaze ispred njihovih zvijezda u ovom vrlo specifičnom nebeskom području. Dok su u prethodnim istraživanjima egzoplaneta bile pronađene samo još masivne planete, Kepler je bio dovoljno osjetljiv da vidi svjetove s polovicom mase Zemlje koja kruži oko drugih zvijezda.
I sve je išlo sjajno do 14. srpnja 2012, kada jedan od četiri reakcijska točka letjelice nije uspio. To su žiroskopi koji omogućuju svemirskoj letjelici da promijeni orijentaciju bez pogonskog goriva. Nema problema, Kepler je dizajniran da trebaju samo tri. Tada je drugi kotač propao 11. svibnja 2013., čime je okončana njegova glavna misija.
Ono što su Keplerovi inženjeri smislili jedan je od najpametnijih spašavanja svemirskih letjelica u povijesti svemirskog leta. Shvatili su da mogu koristiti svjetlosni pritisak Sunca kako bi savršeno stabilizirali teleskop i držali ga usredotočenog na područje neba.
To je Kepleru omogućilo da nastavi raditi, promatrajući još veće dijelove neba, ali njegova je orbita oko Sunca samo kraće vremensko razdoblje pustila ga da promatra jednu regiju. Umjesto da pregledava zvijezde nalik Suncu, Kepler je svoju pozornost usmjerio na zvijezde crvene patuljke, kojima svjetovi veličine Zemlje mogu orbitirati oko njih svakih nekoliko dana.
To je bilo poznato pod nazivom K2, a za to se vrijeme pojavilo dodatnih 307 potvrđenih i 480 nepotvrđenih planeta.
Ali Kepler sada više nema vremena. Prije otprilike mjesec dana NASA je objavila da Kepleru gotovo da nema goriva. Ovo je gorivo važno jer je jedan važan manevar koji treba napraviti je usmjeriti sebe prema Zemlji i prenijeti sve podatke koje prikuplja. NASA-ini podaci stoje tek nekoliko mjeseci, a kad se to dogodi, uputit će teleskop da posljednji put usmjeri Zemlju, prenijeti svoje konačne podatke i zatim se zauvijek zatvoriti.
I danas je TESS uspješno otpuhao, pokušavajući preuzeti mjesto gdje Kepler odlazi.
Nosi NASA-in tranzitni satelit za anketu egzoplaneta ili TESS, nastavak Keplera, koji pretragu egzoplaneta podiže na novu razinu.
TESS misija postoji u nekom obliku od 2006. godine, kada je prvotno zamišljena kao privatno financirana misija Googlea, Kavli fondacije i MIT-a.
Tijekom godina predložen je NASA-i, a 2013. godine prihvaćen je kao jedna od NASA-ovih istraživačkih misija. To su misije s proračunom od 200 milijuna ili manje dolara. WISE i WMAP su drugi primjeri Explorerovih misija.
Ali postoji nekoliko razlika između Keplera i TESS-a.
Sjećate se kad sam rekao da Kepler promatra područje neba veličine 12 x 12 stupnjeva? TESS će pregledavati cijelo nebo, područje 400 puta veće od onoga što je primijetio Kepler.
Sadrži set od 4 zasebna identična teleskopa s CCD kamerama, od kojih svaki ima 16,8 megapiksela. Spremaju se za pružanje TESS-u pogled od neba do 24 stupnja. TESS će rastaviti nebo na 26 različitih sektora i proučavati regiju najmanje 27 dana, prelazeći iz svijetle u svijetlu zvijezdu svake dvije minute.
Dok je Kepler duboko zaronio u jednu određenu regiju neba, TESS će promatrati 500.000 najsjajnijih zvijezda na nebu, koje su 30 do 100 puta svjetlije od vrsta zvijezda koje je Kepler gledao. Mnoge od njih će biti zvijezde poput našeg Sunca.
Bit će sposoban pregledati cijelo nebo tijekom dvije godine, što je područje 400 puta veće od promatranog Keplera. A astronomi očekuju da će misija predstaviti tisuće ekstrasolarnih planeta od kojih će 500 biti veličine Zemlje ili super-Zemlje.
Izvodeći ovo široko istraživanje neba sa svijetlim zvijezdama, TESS će pronaći bliske ekstrasolarne planete. Ako svijetla zvijezda ima planete koji prolaze ispred nje iz naše perspektive, TESS će je pronaći. Stvorit će definitivni katalog obližnjih planeta.
Budući da su ti svjetovi na nebu mnogo sjajniji, bilo bi lakše da svjetska zemaljska i svemirska opservatorija izvršavaju praćenje. Astronomi će moći izmjeriti veličinu, masu, gustoću, pa čak i atmosferu ekstrasolarnih svjetova. Samo pričekajte dok James Webb ne nabavi svoje detektore na nekim od ovih svjetova.
Osim svog osnovnog posla pronalaska planeta, NASA je pozvala gostujuće istraživače da koriste svemirski brod za druga znanstvena istraživanja, kao što su pronalazak kvazara, praćenje rotacije zvijezda i promatranje varijacija patuljastih zvijezda. Sve što promijeni svjetlinu biće sjajna meta TESS-a.
Jedna zanimljiva značajka misije TESS bit će njezina orbita, uzimanje na putu koji nikada nijedna druga misija nije koristila. Zove se "P / 2 lunarno-rezonantna" orbita i vodi svemirski brod na eliptičnu putanju koja traje pola puta duže od Mjeseca koji orbitira oko Zemlje - 13,7 dana.
U najbližoj točki do Zemlje, bit će 35.785 km iznad površine i trebat će tri sata za prijenos svih njegovih podataka zemaljskim stanicama. Tada će letjeti do najviše točke, na nadmorskoj visini od 373.300 km, od opasnosti pojasa Van Allen.
Kad se TESS-ova misija završi, znat ćemo puno o ekstrasolarnim planetima u našem obližnjem susjedstvu. Pa, puno o planetima koji se savršeno spajaju sa svojim zvijezdama iz naše perspektive. Na žalost, to je samo nekoliko posto zvjezdanog sustava.
Trebat će nam druge tehnike za pronalaženje ostatka, za koje sam siguran da ćemo to opisati u sljedećim člancima.
Napomena: ovo je transkript iz videa koji smo objavili. Pogledajte ovdje.
