Художественная концепция миссии Пандора, показанная здесь без тепловой защиты, которая защитит космический корабль, наблюдает за звездой и проходящей мимо нее экзопланетой. Фото: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА/Лаборатория концептуальных изображений.
Пандора, новейшая экзопланетная миссия НАСА, стала на шаг ближе к запуску после завершения строительства автобуса космического корабля, который обеспечивает структуру, мощность и другие системы, которые позволят миссии выполнять свою работу. Рабочую группу Пандоры по науке об экзопланетах возглавляет Университет Аризоны, и Пандора станет первой миссией, операционный центр которой будет располагаться в Космическом институте Университета Австралии.
О завершении строительства автобуса было объявлено во время пресс-брифинга на 245-м собрании Американского астрономического общества в Национальной гавани, штат Мэриленд, 16 января.
«Это огромная веха для нас, и она помогает нам подготовиться к запуску осенью», — сказала Элиза Кинтана, главный исследователь Пандоры в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «В автобусе находятся наши инструменты, он управляет навигацией, сбором данных и связью с Землей — это мозг космического корабля».
Пандора — небольшой спутник, призванный обеспечить углубленное исследование как минимум 20 известных планет, вращающихся вокруг далеких звезд, чтобы определить состав их атмосфер, особенно наличие дымки, облаков и воды. Эти данные создадут прочную основу для интерпретации измерений космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА и будущих миссий, направленных на поиск обитаемых миров.
«Несмотря на то, что Пандора меньше и менее чувствительна, чем Уэбб, она сможет дольше смотреть на звезды-хозяева внесолнечных планет, что позволит проводить более глубокие исследования», — сказал со-исследователь Пандоры Дэниел Апай, профессор астрономии и планетарных наук в Университете стюардов. Обсерватория и Лунно-планетарная лаборатория, возглавляющий рабочую группу миссии по изучению экзопланет. «Лучшее понимание звезд поможет Пандоре и ее «старшему брату», космическому телескопу Джеймса Уэбба, распутать сигналы звезд и их планет».
Астрономы могут получить образцы атмосферы экзопланеты, когда она проходит перед своей звездой, если смотреть с точки зрения Земли, во время события, известного как транзит. Часть света звезды скользит по атмосфере планеты, прежде чем попасть к наблюдателю. Это взаимодействие позволяет свету взаимодействовать с атмосферными веществами, и их химические следы — провалы яркости на характерных длинах волн — отпечатываются в свете.
По словам Апаи, концепция Пандоры родилась из-за необходимости преодолеть трудности в наблюдении звездного света, проходящего через атмосферы экзопланет.
Автобус космического корабля Пандора находится в камере термовакуумных испытаний компании Blue Canyon Technologies в Лафайете, штат Колорадо. Автобус обеспечивает структуру, мощность и другие системы, которые позволят миссии помочь астрономам лучше отделять звездные особенности от спектров транзитных планет. Фото: НАСА/Уэстон Моган, BCT.
«В 2018 году аспирант из моей группы Бенджамин Рэкхем — 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 предсказывали, что этот эффект ограничит возможности Уэбба изучать пригодные для жизни планеты».
Телескопы видят свет от всей звезды, а не только от небольшого его количества, пасущегося на планете. Поверхности звезд неоднородны. У них есть более горячие, необычно яркие области, называемые факелами, и более холодные, более 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 различие между светом, прошедшим через атмосферу экзопланеты, и светом, который меняется в зависимости от меняющегося внешнего вида звезды. Например, изменения в свете родительской звезды могут маскировать или имитировать сигнал воды — вероятно, ключевой ингредиент, который исследователи ищут при оценке потенциала экзопланеты для существования жизни.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте обновления о прорывах, инновациях и важных исследованиях — ежедневно или еженедельно.
Используя новый полностью алюминиевый телескоп шириной 45 см, разработанный совместно Ливерморской национальной лабораторией Лоуренса и компанией Corning Specialty Materials в Кине, штат Нью-Гэмпшир, детекторы Пандоры будут улавливать видимую яркость каждой звезды и ближний инфракрасный спектр одновременно, в то время как также получить ближний инфракрасный спектр транзитной планеты. Эти объединенные данные позволят научной группе определить свойства звездных поверхностей и четко разделить звездные и планетарные сигналы.
Стратегия наблюдений использует преимущества способности миссии непрерывно наблюдать за своими целями в течение продолжительных периодов времени, чего не могут регулярно делать ведущие обсерватории, такие как Уэбб, которые предлагают ограниченное время наблюдений из-за высокого спроса.
В течение своей годовой миссии Пандора будет наблюдать как минимум 20 экзопланет 10 раз, причем каждый взгляд продлится в общей сложности 24 часа. Каждое наблюдение будет включать в себя транзит, во время которого миссия захватит спектр планеты.
Карл Харшман, который возглавляет группу по управлению полетами в Космическом институте Университета Австралии, которая будет поддерживать работу космического корабля 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 полной скорости во время запуска и с нетерпением ждем получения научных данных. Буквально на этой неделе мы провели тест связи с нашей антенной системой, которая будет передавать команды на Пандору и получать телеметрию с космического корабля».
Информация от: Университетом Аризоны
