Подвинься к Кеплеру. НАСА недавно выделило две новые миссии в рамках своей программы Astrophysics Explorer.
Это стало результатом четырех предложений, представленных в 2012 году. Самой ожидаемой и громкой миссией является TESS, спутник геодезической транзитной экзопланеты.
Планируемый к запуску в 2017 году, TESS будет искать экзопланеты с помощью метода транзита, выискивая слабые проблески яркости, когда невидимая планета проходит перед звездой-хозяином. Это тот же метод, который в настоящее время используется Kepler, запущенный в 2009 году. В отличие от Kepler, который постоянно смотрит на один сегмент неба вдоль плоскости галактики в направлении созвездий Лебедя, Геркулеса и Лиры, TESS будет первым посвященным all-sky exoplanet охотничий спутник.
Миссия будет в партнерстве с Научным институтом космического телескопа, Лабораторией имени Линкольна Массачусетского технологического института, Центром космического полета имени Годдарда НАСА, Корпорацией орбитальных наук, Гарвард-Смитсоновским центром астрофизики и Институтом астрофизики и космических исследований им. М.И. Кавли (MKI).
TESS запустит на борту ракету Orbital Sciences Pegasus XL, выпущенную из фюзеляжа самолета Lockheed L-1011, той же системы, которая развернула IBEX в 2008 году и NuSTAR в 2012 году. Спектрограф для визуализации интерфейса региона IRA (IRIS) также запустит с использованием Pegasus XL ракета этим летом в июне.
«TESS проведет первую космическую съемку на всем небе, охватывая в 400 раз больше неба, чем любая предыдущая миссия. Он будет определять тысячи новых планет в солнечной окрестности, уделяя особое внимание планетам, сопоставимым по размерам с Землей », - сказал Джордж Райкер, старший исследователь из MKI.
TESS будет использовать четыре широкоугольных телескопа, чтобы сделать работу. Эффективный размер детекторов на борту составляет 192 мегапикселя. Тэсс намечен на двухлетнюю миссию. В отличие от Кеплера, который находится на гелиоцентрической орбите, идущей от Земли, TESS будет находиться на эллиптической траектории на низкой околоземной орбите (LEO).
Тэсс осмотрит примерно 2 миллиона звезд ярче 12го величина в том числе 1000 ближайших красных карликов. TESS не только расширит растущий каталог экзопланет, но также ожидается, что он найдет планеты с более длинными орбитальными периодами.
Одна из дилемм, связанных с методом транзита, заключается в том, что он способствует открытию планет с короткими орбитальными периодами, которые с гораздо большей вероятностью можно будет увидеть, проезжая звезду-хозяина из данной точки наблюдения в космосе.
TESS также послужит логическим переходом от Kepler к последующим предлагаемым поисковым платформам exoplanet. TESS также найдет кандидатов для дальнейшего изучения в качестве космического телескопа Джеймса Уэбба, который будет запущен в 2018 году, и спектрометра высокоточного радиального поиска планеты (HARPS), базирующегося в обсерватории La Silla в Чили.
Также на борту для запуска в 2017 году находится NICER, Исследователь внутреннего состава Neutron Star, который будет размещен на внешней стороне Международной космической станции. NICER будет использовать массив из 56 телескопов, которые будут собирать и изучать рентгеновские лучи от нейтронных звезд. NICER будет специализироваться на изучении определенного подкласса нейтронной звезды, известного как миллисекундные пульсары. Рентгеновские телескопы имеют конфигурацию, использующую набор вложенных стеклянных оболочек, похожих на слои лука.
Наблюдение за пульсарами в рентгеновском диапазоне спектра предложит ученым потрясающее понимание их внутренней работы и структуры. Международная космическая станция предлагает уникальную возможность для такого рода науки. Как и альфа-магнитный спектрометр (AMS-02), требования к питанию NICER диктуют, что он не может быть свободно летающим спутником. Рентгеновская астрономия должна также быть сделана выше препятствующих эффектов земной атмосферы.
NICER будет развернут в качестве внешней полезной нагрузки на борту логистического перевозчика ISS EXPRESS. Это негерметичные платформы, используемые для экспериментов, которые должны быть непосредственно выставлены в космос.
Еще один увлекательный проект, работающий в тандеме с NICER, это SEXTANT, Station Explorer для рентгеновской синхронизации и навигационных технологий. Этот проект стремится проверить точность миллисекундных пульсаров для межпланетной навигации.
«Они (пульсары) являются чрезвычайно надежными небесными часами и могут обеспечивать высокоточную синхронизацию точно так же, как и атомные сигналы, поступающие через управляемую военными 26-спутниковую систему глобального позиционирования (GPS)», - сказал ученый НАСА Годдард Завен Арзуманян. Основная трудность использования этой системы для межпланетных путешествий состоит в том, что сигнал становится все слабее по мере удаления от Земли.
«Пульсары, с другой стороны, доступны практически во всех мыслимых режимах полета, от LEO до межпланетного и самого глубокого космоса», - сказал главный исследователь NICER / SEXTANT Кит Гендро.
Как NICER, так и TESS следуют давнему наследию программы NASA Astrophysics Explorer, которую можно проследить вплоть до запуска Explorer 1. Это был самый первый спутник США, запущенный в 1958 году. Explorer 1 обнаружил радиационные пояса Ван Аллена, окружающие Землю. ,
«Программа Explorer имеет долгую и звездную историю развертывания действительно инновационных миссий по изучению некоторых из самых захватывающих вопросов космической науки», - заявил заместитель администратора НАСА по науке Джон Грюнсфельд. «С помощью этих миссий мы узнаем о самых экстремальных состояниях материи, изучая нейтронные звезды, и мы будем идентифицировать многие близлежащие звездные системы со скалистыми планетами в обитаемых зонах для дальнейшего изучения с помощью телескопов, таких как космический телескоп Джеймса Вебба».
Конечно, Грюнсфельд имеет в виду планеты, вращающиеся вокруг звезд красных карликов, на которых будет нацеливаться TESS. Ожидается, что они имеют обитаемую зону, намного ближе к своей основной звезде, чем наше Солнце. Ученые из Массачусетского технологического института даже предположили, что первые экзопланеты, посещенные людьми в какой-то отдаленный день, могут быть первоначально обнаружены TESS. Космический корабль может также обнаружить будущие цели для последующего спектроскопического анализа, что является наилучшим шансом обнаружить инопланетную жизнь на экзопланете в ближайшие 50 лет. Можно вообразить волнение, которое вызвало бы положительное обнаружение химического вещества, исключающего жизнь, как мы его знаем, такого как хлорофилл в спектрах далекого мира. Более зловеще, обнаружение таких синтетических элементов, как плутоний в атмосфере экзопланеты, может указывать на то, что мы их нашли ... но, увы, слишком поздно.
Но, что еще приятнее, для освоения космоса будет захватывающим периодом, когда оба проекта будут реализованы. Возможно, исследователи-люди действительно однажды посетят миры, открытые TESS… и используют для этого навигационные методы, впервые внедренные SEXTANT!
