|
Спутник, созданный для изучения экзопланет
|
|
|
|
"Пандора", последняя из длинного списка космических научных миссий Университета Аризоны, преодолела последнюю важную веху на своем пути в космос. На этой неделе спутник Pandora размером с холодильник был установлен внутри ракеты—носителя SpaceX Falcon 9. В настоящее время Pandora ожидает запуска с космодрома 4Е на базе военно-космических сил Ванденберг в Калифорнии. Стартовое окно откроется в воскресенье, 11 января, в 6:19 по времени Аризоны (8:19 по восточному времени). SpaceX проведет прямую трансляцию этого события.
|
|
|
|
Спутник Pandora обеспечит углубленное изучение по меньшей мере 20 известных планет, вращающихся вокруг далеких звезд, для определения состава их атмосфер, особенно наличия дымки, облаков и воды. Он состоит из телескопа с 18-дюймовым зеркалом и приборов, которые позволяют ему анализировать спектры света и измерять яркость с предельной точностью. Световые спектры подобны сигнатурам, которые дают ученым информацию о химическом составе звезды и атмосфере планеты, вращающейся вокруг нее, в то время как незначительные перепады яркости являются сигнальными признаками того, что планета проходит перед своей звездой, как это видно наблюдателю.
|
|
|
|
"Пандора" - первый космический телескоп, построенный специально для детальных многоцветных наблюдений звездного света, прошедшего через атмосферу экзопланет. Он поможет интерпретировать данные как предыдущих миссий, таких как космический телескоп НАСА "Кеплер", так и текущих миссий, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба", - сказал Дэниел Апай, руководитель миссии и его команда исследователей экзопланет и профессор астрономии и планетарных наук в Университете обсерватории Стюарда и Лунной и планетарной лаборатории.
|
|
|
|
|
|
|
"Пандора открывает новую главу в науке об экзопланетах, и это послужит руководством для будущих проектов в поисках пригодных для жизни миров", - сказал он.
|
|
|
|
Спутник Pandora SmallSat был выбран в качестве первой миссии НАСА "Пионеры астрофизики" в 2021 году. Согласно Apai, "Пионеры НАСА" - это быстро развивающиеся миссии, которые способны ответить на волнующие, новые научные вопросы. По замыслу, более половины руководящих должностей в миссии "Пандора" занимают начинающие ученые и инженеры, что открывает захватывающие возможности для начинающих лидеров в области космических наук. После запуска на низкую околоземную орбиту "Пандора" в течение месяца будет проходить ввод в эксплуатацию, а затем приступит к своей основной миссии, рассчитанной на один год. Все данные миссии будут доступны общественности.
|
|
|
|
Как только спутник Pandora достигнет своей орбиты и пройдет все первоначальные испытания, управление полетом будет осуществляться Центром управления полетами U of A, или MMOC, который является частью Аризонского космического института. Согласно контракту с НАСА, центр MMOC, расположенный в здании передовых исследований в главном кампусе университета Калифорнии, будет управлять и отслеживать работу космического аппарата в режиме реального времени, отслеживать телеметрию — данные, передаваемые со спутника, — и общее состояние космического аппарата.
|
|
|
|
"Это первый раз, когда орбитальная астрофизическая миссия работает из нашего нового центра управления полетами в университете", - сказала Эрика Хамден, директор Аризонского космического института. "Посадочный модуль PHOENIX на Марс и миссия по возвращению образцов с астероида OSIRIS-REx были проведены очень успешно с самого начала, и теперь мы рады продолжить это наследие с Pandora. Мы надеемся, что это лишь первая из многих преобразующих миссий НАСА, которые ASI будет выполнять в здании передовых исследований".
|
|
|
|
Pandora будет наблюдать за каждой из своих 20 планет-мишеней и их звездами-хозяевами в течение 24 часов, прежде чем перейти к следующей и повторить этот процесс в общей сложности для 10 наблюдений за каждой системой. Полученные данные заложат прочную основу для интерпретации измерений космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА и будущих миссий, направленных на поиск пригодных для жизни миров.
|
|
|
|
"Объединив наблюдения Пандоры с данными Джеймса Уэбба, мы сможем лучше понять атмосферу этих экзопланет", - сказал Апай. "На данный момент наша цель состоит не в том, чтобы оценить наличие жизни на этих планетах, а в том, чтобы исследовать их атмосферы на наличие водяных паров и, что важно, понять их звезды—хозяева".
|
|
|
|
Еще чуть более трех десятилетий назад никто не знал, существуют ли планеты за пределами нашей Солнечной системы, не говоря уже о планетах, которые потенциально могут быть пригодны для жизни. Первая экзопланета была обнаружена в 1992 году, что положило начало поиску планет, скрывающихся в других частях нашей родной галактики, Млечного Пути. На момент написания этой статьи ученые обнаружили более 6000 миров, вращающихся вокруг звезд, отличных от нашего Солнца. Среди экзопланет поиск миров, которые потенциально могли бы содержать жизнь, естественно, привлек огромное внимание как исследователей, так и общественности.
|
|
|
|
Чтобы определить, есть ли у планеты вообще потенциал для поддержания жизни, ученые ищут определенные признаки в ее атмосфере, такие как химические признаки кислорода или воды.
|
|
|
|
"С готовым к запуску спутником Pandora мы стоим на пороге новой эры космических открытий, в которой мы впервые сможем глубоко проникнуть в атмосферу далеких миров и расширить понимание человечеством того, что находится за пределами нашего собственного неба", — сказал Томас Диас де ла. Рубиа, старший вице-президент по исследованиям и партнерским отношениям. - В Университете Аризоны космические миссии, подобные "Пандоре", отражают наше непреходящее наследие передового опыта в области наблюдательной астрономии и нашу приверженность исследованиям, которые углубляют человеческие знания и служат общественному благу".
|
|
|
|
Из—за огромных расстояний - десятки, если не сотни световых лет от Земли — непосредственное наблюдение экзопланет оказалось чрезвычайно сложной задачей. Любая планета с благоприятными для жизни условиями была бы слишком холодной, чтобы ее можно было зарегистрировать с помощью телескопических наблюдений. Чтобы обойти эту проблему, астрономы прибегли к увеличению масштаба своих звезд-хозяев и косвенному обнаружению любых планет, которые могут там присутствовать.
|
|
|
|
Один из таких методов измеряет небольшое падение яркости, которое происходит, когда планета проходит перед своей звездой, двигаясь по ее орбите. Продвигая этот так называемый транзитный метод на шаг вперед, астрономы, такие как группа Апаи, используют спектроскопию для анализа звездного света, который фильтруется при прохождении через атмосферу планеты, в поисках информации о химических элементах и молекулах, присутствующих в атмосфере.
|
|
|
|
Единственная проблема с таким подходом, объяснил Апай, заключается в том, что звезды не являются безупречными, однородными, блестящими объектами, знакомыми по книгам и иллюстрациям. Большинство из них представляют собой вращающиеся шары из бурлящего газа и плазмы, их поверхности размыты и усеяны солнечными пятнами, а в некоторых даже есть атмосфера, напоминающая облака, распространяющиеся по яркому диску. В зависимости от того, будет ли транзитная планета освещена "чистым" участком своей звезды или "размытым", измерения освещенности будут различаться, и все ставки будут сделаны.
|
|
|
|
"Pandora - это первая миссия, которая действительно предназначена для совместного изучения звезд и их планет", - сказал он. "У нас будет гораздо больше возможностей отделить вклад звезды от вклада планеты".
|
|
|
|
Источник
|
