CHEOPS (CHaracterisingExOPlanetsSatellite) avaruusalus avasi juuri kannen teleskoopillaan. Avaruusalus käynnistettiin 18. joulukuuta 2019 ja on toistaiseksi toiminut moitteettomasti. Yhden tai kahden viikon sisällä voimme saada ensimmäiset kuvat instrumentista.
CHEOPS on ESA-operaatio yhteistyössä Sveitsin Bernin yliopiston kanssa. Sen tehtävänä ei ole löytää eksoplaneettoja, vaan tarkastella tarkemmin tähtiä, joilla on tunnettuja eksoplaneetteja, ja seurata kuin nämä planeetat kulkevat tähtensä edessä. Se tarkkailee näitä kauttakulkuja innokkaalla silmällä ja määrittelee näiden planeettojen koon tarkemmin ja tarkemmin. Tämä johtaa niiden massan, tiheyden ja koostumuksen parempiin mittauksiin.
"… Odotamme pystyvän analysoimaan ja julkaisemaan ensimmäiset kuvat yhden tai kahden viikon sisällä."
David Ehrenreich, CHEOPS-projektitutkija, Geneven yliopisto
”Pian 18. joulukuuta 2019 tapahtuneen laukaisun jälkeen testasimme kommunikaatiota satelliitin kanssa. Sitten, 8. tammikuuta 2020, aloitimme käyttöönoton, toisin sanoen käynnistimme tietokoneen, suoritimme testit ja käynnistimme kaikki komponentit ”, selittää Berlyn yliopiston astrofysiikan professori Willy Benz ja tutkimuksen päätutkija. CHEOPS-tehtävä.
"Kaikki testit sujuivat erinomaisesti", hän sanoo. "Odotimme kuitenkin nyt innostuneesti ja hieman hermostuneesti seuraavaan ratkaisevaan vaiheeseen: CHEOPS-kannen avaamiseen", jatkaa Benz.
Kansi avattiin keskiviikkona 29. tammikuuta 2020 kello 7.38. Operaation operaatiokeskus Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) -yksikössä Madridissa lähetti käskyn avaruusaluksen avautumisesta.
"Teleskooppiohjaimen kannen avaaminen on Cheopsilelle kriittinen toimenpide, jonka avulla teleskooppi voi tarkkailla kohdetähtään, ja olemme erittäin tyytyväisiä, että se suoritettiin virheetömästi", kertoi Nicola Rando, ESA Cheopsin projektipäällikkö.
Kannen avaaminen osoittaa uuden testaus- ja kalibrointikierroksen alkamisen. Teleskooppi otti satoja kuvia kannen ollessa osana laitteen kalibrointia, ja seuraavaa testausvaihetta varten CHEOPS tarkastelee molempia tähtiä eksoplaneetoilla ja tähtiä ilman.
”Seuraavan kahden kuukauden aikana kohdistetaan moniin tähtiin planeettojen kanssa ja ilman niitä, jotta voitaisiin tutkia CHEOPS: n mittatarkkuus erilaisissa olosuhteissa”, Benz selittää.
Tämä vaihe on tärkeä myös operaation operaatiokeskuksen maahenkilökunnalle. Se antaa heille mahdollisuuden harjoitteluun kaikilla maapalvelun toiminnoilla.
"CHEOPSin raakadataa käsitellään ns. Tietojen vähentämisputkessa", sanoo Geneven yliopiston CHEOPS-projektitutkija David Ehrenreich. Ehrenreich selittää: ”CHEOPS: n ja maa-segmentin kykyjen täydellinen arviointi vie jonkin aikaa. Odotamme kuitenkin pystyvän analysoimaan ja julkaisemaan ensimmäiset kuvat yhden tai kahden viikon sisällä. "
CHEOPS on yksi ESA: n uusista S-luokan (pieni luokka) -operaatioista. Nämä ovat virkamatkoja, joiden budjetit ovat enintään 50 miljoonaa dollaria. CHEOPS on ensimmäinen näistä tehtävistä, ja seuraava on Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE), joka on yhteinen työ Kiinan kanssa.
Eksoplaneettojen havaitsemiseksi on olemassa kaksi päämenetelmää. Kepler-operaatio ja TESS-operaatio käyttävät passitusmenetelmää. Transitomenetelmällä tarkoitetaan eksoplaneettaa, joka matkustaa tai kulkee tähden edessä näkökulmastamme. Minuutin tähtivalossa sukeltaminen voidaan havaita ja sitten vahvistaa muilla kaukoputkilla.
Toinen menetelmä ja ensimmäinen menetelmä eksoplaneetan löytämiseksi oli säteittäisen nopeuden menetelmä. Tämä menetelmä keskittyy tähtiin ja havaitsee liikkeessään pienet heilutukset sen kiertävänä eksoplaneettin hinaajana. Se tunnetaan myös nimellä Doppler-spektroskopia.
Kolmas menetelmä on suora havainnointi, mutta vain muutama on havaittu suoraan.
Kuljetusmenetelmä antaa hyvän osoituksen eksoplaneetan koosta, mutta ei massasta. Ja radiaalinen nopeusmenetelmä voi antaa hyvän osoituksen planeetan massasta, mutta ei sen koosta. Muutamalla 4000 eksoplaneetasta, joista tiedämme, on tarkkoja tietoja sekä koosta että massasta. Tämä vaikeuttaa niiden tiheyden ja koostumuksen määrittämistä. Näiden asioiden tunteminen auttaa selvittämään, kuinka ne muodostuivat, ja valaisee myös sitä, kuinka planeettamme ja aurinkokuntamme ovat tulleet.
CHEOPS tarkkailee eksoplaneettoja isännöivia tähtiä mittaamaan niiden kirkkaudessa pienet muutokset, jotka johtuvat planeetan siirtymisestä. Tiedot mahdollistavat kiertävien planeettojen koon tarkan ja tarkan mittaamisen. CHEOPS kohdistaa tähdet, jotka isännöivät planeettoja supermaapallon ja Neptunuksen kokoalueella. Yhdistämällä koot olemassa oleviin maapinta-spektroskopian mittauksiin planeettojen massoilla, CHEOPS antaa arvion irtotiheydestä - ensimmäinen askel kohti aurinkokunnan ulkopuolisten planeettojen karakterisointia.
3.5-vuotisen tehtävänsä aikana CHEOPS tarkastelee lähialueen kirkkaimpia tähtiä, joiden tiedetään isännöivän eksoplaneetteja.
CHEOPS pystyy karakterisoimaan nämä eksoplaneetit uudella tarkkuustasolla. Nämä CHEOPS-tulokset johtavat jatkoseurantaan tulevaisuudessa teleskoopeilla, kuten James Webbin avaruusteleskooppi, ja suurilla maassa sijaitsevilla kaukoputkilla, kuten parhaillaan rakenteilla oleva 40 metrin erittäin suuri teleskooppi. James Webbin infrapunaominaisuudet mahdollistavat myös yksityiskohtaisen tutkimuksen eksoplaneetta-ilmakehästä.
CHEOPS kiertää maan pylväitä 700 km korkeudessa. Se on auringon synkronisessa kiertoradalla ja seuraa terminaattoria. Sitä kutsutaan myös valkeuden hämäräksi kiertoradaksi, ja avaruusalus osoittaa aina itseään kohti maan yön puolella. Tämä rajoittaa suoran auringonvalon ja Maasta heijastuvan auringonvalon vaikutusta avaruusaluksen mittauksiin.
CHEOPS on melko yksinkertainen instrumentti sydämessään. Se on teleskooppityyppi, jota kutsutaan Ritchey-Chretien-teleskooppiksi, ja siinä on 32 cm (12 tuuman) aukko. Teleskooppi jäähdytetään passiivisesti lämpötilaan -40 Celsius. Avaruusalusta saavat aurinkopaneelit, jotka toimivat myös aurinkosuojana.
80% CHEOPS: n tarkkailuajasta käytetään CHEOPS: n taatun ajan seurannan (GTO) ohjelmaan. Tämä tarkoittaa, että se viettää 80% ajastaan katsomalla tunnettuja eksoplaneetteja, mikä tekee toiminnastaan erittäin tehokkaan.
"Kohdentamalla tunnettuja järjestelmiä tiedämme tarkalleen, mistä katsoa taivaalta ja milloin eksoplaneetan kauttakulku on erittäin tehokasta", sanoo CHEOPS: n päätutkija Willy Benz, Bernin yliopisto, Sveitsi. ”Tämä antaa CHEOPS: lle mahdollisuuden palata jokaiseen tähtiin useaan otteeseen kauttakulkuaikana ja tallentaa lukuisia siirtymiä, mikä lisää mittausten tarkkuutta ja antaa meille mahdollisuuden suorittaa pienten planeettojen karakterisointi ensimmäisessä vaiheessa - maapallolla - Neptunuksen kokoalue. ”
Jäljellä olevat 20% tarkkailuajasta annetaan laajemman tähtitieteellisen yhteisön käyttöön.
Lisää:
- Lehdistötiedote: CHEOPS-avaruusteleskoopin kansi auki
- ESA: CHEOPS-tieteen tavoitteet
- Space Magazine: ESAn CHEOPS juuri julkaistu. Aiomme oppia PALJON lisää Exoplaneeteista
