"Пандора", новейшая миссия НАСА по исследованию экзопланет, на один шаг приблизилась к запуску после завершения строительства космического корабля bus, который обеспечивает структуру, питание и другие системы, которые позволят миссии выполнять свою работу. Рабочая группа Pandora по изучению экзопланет возглавляется Университетом Аризоны, и Pandora станет первой миссией, у которой будет свой операционный центр в Университете космического института. О завершении строительства автобуса было объявлено во время брифинга для прессы на 245-м заседании Американского астрономического общества в Нэшнл-Харбор, штат Мэриленд, 16 января.
"Это огромная веха для нас, и она помогает нам подготовиться к запуску осенью", - сказала Элиза Кинтана, главный исследователь Pandora в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. "Автобус содержит наши приборы и управляет навигацией, сбором данных и связью с Землей — это мозг космического корабля".
"Пандора" - это небольшой спутник, предназначенный для углубленного изучения по меньшей мере 20 известных планет, вращающихся вокруг далеких звезд, с целью определения состава их атмосфер, особенно наличия дымки, облаков и воды. Полученные данные заложат прочную основу для интерпретации измерений космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА и будущих миссий, направленных на поиск пригодных для жизни миров.
"Несмотря на меньшие размеры и меньшую чувствительность, чем у Webb, Pandora сможет дольше наблюдать за звездами-хозяевами экзопланет, что позволит провести более глубокие исследования", - сказал один из исследователей Pandora Дэниел Апай, профессор астрономии и планетарных наук в обсерватории Стюарда и лунно-планетарной лаборатории, который возглавляет миссиюРабочая группа по изучению экзопланет. - Лучшее понимание звезд поможет "Пандоре" и ее "старшему брату", космическому телескопу Джеймса Уэбба, распознавать сигналы от звезд и их планет".
Астрономы могут исследовать атмосферу экзопланеты, когда она проходит перед своей звездой, если смотреть с Земли, во время события, известного как транзит. Часть света звезды проходит через атмосферу планеты, прежде чем попасть к наблюдателю. Это взаимодействие позволяет свету взаимодействовать с атмосферными веществами, и их химические отпечатки — перепады яркости на характерных длинах волн — отпечатываются в свете.
По словам Апаи, концепция Пандоры возникла из-за необходимости преодолеть препятствие при наблюдении звездного света, проходящего через атмосферы экзопланет.
"В 2018 году докторант моей группы Бенджамин Рэкхэм, ныне научный сотрудник Массачусетского технологического института, описал астрофизический эффект, при котором свет, исходящий непосредственно от звезды, искажает сигнал света, проходящего через атмосферу экзопланеты", — объяснил Апай. - Мы предсказали, что этот эффект ограничит возможности Уэбба в изучении пригодных для жизни планет".
Телескопы видят свет от всей звезды, а не только от небольшого количества, падающего на планету. Поверхность звезд неоднородна. На них есть более горячие, необычно яркие области, называемые факелами, и более холодные, темные области, похожие на пятна на нашем солнце, которые растут, сжимаются и меняют положение по мере вращения звезды.
В результате эти "смешанные сигналы" в наблюдаемом свете могут затруднить различение света, прошедшего через атмосферу экзопланеты, и света, который меняется в зависимости от изменения внешнего вида звезды. Например, изменения в освещении звезды-хозяина могут маскировать или имитировать сигнал о наличии воды - вероятного ключевого компонента, который исследователи ищут при оценке потенциала экзопланеты для зарождения жизни.
Используя новый полностью алюминиевый 45-сантиметровый телескоп, совместно разработанный Ливерморской национальной лабораторией им. Лоуренса и компанией Corning Specialty Materials в Кине, штат Нью-Гэмпшир, детекторы Пандоры будут одновременно регистрировать видимую яркость каждой звезды и ближний инфракрасный спектр, а также ближний радиус проходящей планеты.инфракрасный спектр. Эти объединенные данные позволят научной группе определить свойства звездных поверхностей и четко разделить сигналы звезд и планет.
Стратегия наблюдений использует преимущества способности миссии непрерывно наблюдать за своими объектами в течение длительного времени, чего не могут регулярно делать ведущие обсерватории, такие как Webb, которые предлагают ограниченное время наблюдений из-за высокого спроса.
В течение своей годовой миссии Pandora будет наблюдать по меньшей мере 20 экзопланет 10 раз, при этом каждое наблюдение продлится в общей сложности 24 часа. Каждое наблюдение будет включать в себя прохождение, во время которого миссия будет фиксировать спектр планеты.
Карл Харшман, возглавляющий группу управления полетами в Калифорнийском космическом институте, которая будет поддерживать работу космического аппарата после его запуска в конце этого года, сказал: "У нас очень воодушевленная команда, которая усердно работала над тем, чтобы наш центр управления полетами работал на полную мощность во время запуска и с нетерпением ждем получения научных данных. Только на этой неделе мы провели тест связи с нашей антенной системой, которая будет передавать команды на Pandora и получать телеметрию с космического аппарата".
