Текст уведомления здесь

20 тысяч одних планет!

Космическая обсерватория TESS передала на Землю первый снимок

Скорее всего, уже 30 мая предназначенный для поиска экзопланет спутник выйдет на целевую орбиту и приступит к своей основной миссии. Еще через два года ученые ожидают пополнения каталога экзопланет примерно 20 тысячами записей, и все благодаря новому аппарату.
Добавить в закладки
Комментарии

TESS — сокращение от Transitional Exoplanet Survey Satellite, то есть «спутник для поиска экзопланет транзитным методом». Транзитный метод основан на наблюдении за видимым блеском звезд на протяжении длительного времени; если свет звезды в какой-то момент закрывает обращающаяся вокруг нее планета, то по этому затмению можно вычислить и размер планеты, и, зафиксировав несколько таких событий, период обращения. Именно этот способ привел к обнаружению большей части известных человечеству экзопланет, причем наибольший вклад в этот перечень внесла запущенная в 2009 году космическая же обсерватория «Кеплер».

Первое изображение, переданное TESS на Землю. На нем видно более 200 тысяч звезд. Фото: NASA
Первое изображение, переданное TESS на Землю. На нем видно более 200 тысяч звезд. Фото: NASA

Сейчас у «Кеплера» заканчивается топливо для двигателей, и инженеры NASA предполагают, что в ближайшие месяцы аппарат, который изначально был рассчитан на работу до 2012 года, окажется потерян для астрономов. С отказавшими в 2013 году двумя гироскопами из четырех и без топлива обсерваторию попросту нельзя будет развернуть в нужном направлении, в том числе для передачи данных на Землю.

Еще пару лет назад мы считали, что TRAPPIST-1 — одиночная звезда. За два года рядом с ней последовательно было обнаружено семь планет, из них три — в зоне обитаемости. Вот чем занимаются телескопы, охотящиеся за экзопланетами. TESS будет особо искать планеты у красных карликов. А TRAPPIST-1 — самый, пожалуй, хороший пример системы красного карлика: много планет и кое-что попадает в потенциально обитаемую зону.
Еще пару лет назад мы считали, что TRAPPIST-1 — одиночная звезда. За два года рядом с ней последовательно было обнаружено семь планет, из них три — в зоне обитаемости. Вот чем занимаются телескопы, охотящиеся за экзопланетами. TESS будет особо искать планеты у красных карликов. А TRAPPIST-1 — самый, пожалуй, хороший пример системы красного карлика: много планет и кое-что попадает в потенциально обитаемую зону.

TESS не является копией невероятно успешного (более 2,5 тысячи подтвержденных экзопланет и еще больше потенциальных кандидатов) «Кеплера». Более того, новый аппарат даже нельзя назвать «полноценным» телескопом с большим зеркалом и возможностью вести наблюдения за удаленными на несколько тысяч световых лет звездами. На борту новой космической обсерватории установлены четыре камеры с линзовыми объективами диаметром 105 миллиметров, полем зрения 24×24 градуса и относительным отверстием (диафрагмой) 1,4 — иными словами, по своим характеристикам это ближе к длиннофокусным фотообъективам, а не к телескопам. Светочувствительные матрицы сделаны специально для TESS и отличаются низким уровнем шума. Благодаря ряду интересных технических решений установленные в каждой камере четыре матрицы (по 4 мегапикселя каждая) обеспечат соотношение «сигнал/шум» намного лучше, чем даже у очень хороших профессиональных камер.

Широкое поле зрения позволит астрономам одновременно наблюдать множество звезд и тем самым быстро собирать информацию. TESS будет сканировать все небо на протяжении двух лет, и ученые рассчитывают получить данные о полумиллионе звезд. По некоторым оценкам, результатом может стать обнаружение примерно двадцати тысяч экзопланет, из которых не менее полутысячи будет представлять собой небесные тела земного типа и суперземли.

Вообще, транзитный метод, используемый TESS, не слишком хорош для поиска планет, похожих на Землю, у звезд вроде нашего Солнца. Такие планеты совсем небольшие на фоне своей звезды (их сложнее заметить) и вдобавок имеют большой период обращения — приходится долго ждать очень слабого затмения. У красных же карликов (как TRAPPIST-1, см. схему выше) соотношение «планета/звезда» куда лучше, и период обращения меньше.

Матрицы для камер TESS и блок с электронными компонентами камеры в сборе. Эти устройства сделаны специально для обсерватории, в то время как более скромные наземные установки используют серийное оборудование. Фото: MIT

Матрицы для камер TESS и блок с электронными компонентами камеры в сборе. Эти устройства сделаны специально для обсерватории, в то время как более скромные наземные установки используют серийное оборудование. Фото: MIT

Работа TESS позволит исследователям составить обширный перечень экзопланет для последующего более пристального исследования наиболее интересных объектов. Тратить ресурсы «Хаббла», крупнейших наземных телескопов или будущего «Джеймса Вебба» на рутинный поиск какого-нибудь очередного «горячего Юпитера» научно и экономически неоправданно, а вот прицельно развернуть большой и дорогой инструмент в сторону, скажем, планеты земного типа в обитаемой зоне звезды — совсем иное дело. Для того чтобы последнее утверждение было более наглядным, стоит привести конкретные числа: стоимость 1000 секунд наблюдений при помощи «Хаббла» составляет около 11 тысяч евро, а из всех заявок астрономов на работу с крупнейшими инструментами проходит в среднем лишь пятая часть.

Поиск экзопланет транзитным методом имеет свои ограничения. Самое важное — это невозможность увидеть планеты там, где они не пересекают линию от звезды к наблюдателю, и сложность обнаружения небесных тел малого диаметра. Так, диаметр Земли более чем в сто раз уступает диаметру Солнца, и, соответственно, Земля при прохождении на фоне диска Солнца закроет лишь одну десятитысячную (площадь пропорциональна квадрату диаметра, а 100×100 = 10 000!) часть поверхности светила. Транзитный метод также требует очень долгих наблюдений для выявления планет вдали от звезды (ждать повторного прохода той же Земли инопланетным исследователям пришлось бы ровно год), поэтому сейчас астрономы рассчитывают получить информацию в первую очередь об экзопланетах в системах красных карликов.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Луна, туда и обратно

Почему люди улетели с Луны и зачем они собрались на нее вернуться

14 декабря 1972 года американский астронавт Джин Сернан произнес роковые слова: «Мы делаем последний шаг с поверхности Луны, возвращаемся домой, чтобы однажды вернуться — в не очень далеком будущем — с миром и надеждой для всего человечества». После этого он зашел в модуль «Челленджер» и закрыл за собой люк. Так человечество покинуло Луну. За прошедшие с тех пор 45 лет ни одного пилотируемого полета за пределы околоземной орбиты не было. Виталий «zelenyikot» Егоров рассказывает о том, зачем вообще летать к Луне и почему на Земле вновь заговорили об этом всерьез.
Добавить в закладки
Комментарии

Сегодня много говорят о полетах на Луну и Марс, но человек по-прежнему не удаляется от Земли дальше, чем на несколько сотен километров. 410 км — высота Международной космической станции; немного выше добирались «шаттлы» — на 540 км, когда ремонтировали космический телескоп «Хаббл». Все это кажется ничтожно малым по сравнению с лунными достижениями 1968—1972 годов.

Утрата реального интереса к пилотируемым полетам на Луну (и дальше) даже становится основой для целого ряда конспирологических теорий. Кто-то полагает, что полетов вообще не было, а эпохальные кадры сняты в голливудском павильоне. Кто-то полагает, что посланцы человечества на Луне встретились с чем-то таким, что навсегда отвадило от полетов: то ли запретом инопланетян, то ли чем похуже.

Причина прекращения полетов людей на Луну тесно связана с причиной, которая когда-то людей на Луну отправила. Сегодня, когда заходит речь о необходимости полетов людей на естественный спутник Земли, перечисляются различные мотивы: научные — изучить грунт, лунные пещеры, построить обсерватории; экономические — добывать гелий-3, налаживать туризм; политические — утвердить свое присутствие, расширить территорию своего государства за пределы Земли.

12 декабря 1972 года. Юджин Сернан на Луне. Фото: NASA
12 декабря 1972 года. Юджин Сернан на Луне. Фото: NASA

[ ... ]
Читать полностью

Год Луны по восточному календарю

В 2019 году спутник Земли испытает настоящий наплыв посетителей из Азии

С началом 2019 года ожидаются большие события на естественном спутнике Земли. Сначала посадка китайского лунохода (прямо сегодня) на обратную сторону Луны, затем индийская станция отправляется на Южный полюс, и к весне готовится старт первой негосударственной лунной посадочной станции Израиля.
Добавить в закладки
Комментарии

Chang’e 4 (Китай)

Программа Chang’e 4 продолжает и развивает успех предыдущей посадки на Луну китайской автоматической станции Chang’e 3. В 2013 году Китайское космическое агентство сумело успешно прилунить спускаемый аппарат, который высадил на поверхность луноход Yutu. К сожалению, луноход проехал меньше 150 метров, но сохранил работоспособность и передавал данные еще два года. Спускаемый аппарат Chang’e 3, по некоторым данным, работоспособен до сих пор.

Запуск «Чанъэ-4»Qiuqiuziziz /wikimedia commons / CC BY-SA 4.0

По примеру советских луноходов Китай сразу заготовил два аппарата, для дублирования на случай аварии. И оставшийся аппарат тоже решили отправить на Луну, но уже на обратную ее сторону. Перед запуском на основе полученного опыта провели некоторые модификации, так что луноход теперь обладает не только солнечными батареями, но и источником питания от радиоизотопного термоэлектрического генератора, который позволит работать в ночное время.  [ ... ]

Читать полностью

Конец «Кассини»

Вспоминаем самые яркие открытия «Кассини» в системе Сатурна

Открытие гейзеров Энцелада, метановых рек Титана и пиков на одном из колец Сатурна — самые запоминающиеся достижения космического аппарата «Кассини», который 15 сентября закончит свою двадцатилетнюю работу.
Добавить в закладки
Комментарии

В апреле «Кассини» начал финальные маневры: 22 витка между Сатурном и его кольцами. В начале работы эта серия была невозможна — слишком рискованно для космического аппарата. Теперь же она позволила взять пробы в атмосфере Сатурна, получить снимки его облаков и колец с близкого расстояния и собрать детальные данные о вариациях гравитационного и магнитного полей Сатурна — это поможет судить о внутреннем строении планеты и исследовать состав колец.

Финальным маневром «Кассини» «нырнет» прямо в атмосферу Сатурна, где сгорит. Последние сигналы космического аппарата примут на Земле около трех часов пополудни по московскому времени 15 сентября.

20 лет в космосе

Миссия «Кассини» была задумана еще в 1982 году, сразу после того, как мимо Сатурна пролетели «Вояджеры». В 1997 году он стал первым космическим аппаратом, который был запущен специально для исследования Сатурна и его спутников. «Кассини» провел в пути семь лет и в 2004 году прибыл к месту назначения, а в 2005-м — доставил на Титан спускаемый зонд «Гюйгенс». [ ... ]

Читать полностью