ภารกิจของ NASA TESS: เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ

$config[ads_kvadrat] not found

เวก้าผับ ฉบับพิเศษ

เวก้าผับ ฉบับพิเศษ

สารบัญ:

Anonim

เป็นเวลาหลายศตวรรษที่มนุษย์สงสัยเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของโลกอื่นที่โคจรรอบดาวฤกษ์ไกลโพ้น บางทีโลกมนุษย์ต่างดาวเหล่านี้อาจจะมีชีวิตที่แปลกประหลาดหรือมีเอกลักษณ์และบอกเล่าเรื่องราวหรืออนาคต แต่เป็นเพียงในปี 1995 ที่นักดาราศาสตร์พบดาวเคราะห์ดวงแรกที่โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่อยู่นอกระบบสุริยะของเรา

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทศวรรษที่ผ่านมาจำนวนของดาวเคราะห์ที่ทราบว่าโคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไปนั้นเติบโตจากระดับต่ำกว่า 100 ไปเป็นมากกว่า 2,000 ดวงโดยมีดาวเคราะห์อีก 2,000 ดวงที่รอการยืนยัน การค้นพบใหม่เหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากความพยายามเพียงครั้งเดียว - ภารกิจเคปเลอร์ของนาซ่า

Kepler เป็นยานอวกาศที่มีกล้องโทรทรรศน์ขนาด 1 เมตรที่ส่องกล้องดิจิตอลขนาด 95 ล้านพิกเซลให้มีขนาดเท่าแผ่นคุกกี้ เครื่องมือตรวจจับความแปรปรวนเล็ก ๆ ในความสว่างของดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไป 150,000 ดวงมองหาสัญญาณบอกเล่าของดาวเคราะห์ที่ปิดกั้นส่วนหนึ่งของแสงดาวในขณะที่มันเคลื่อนผ่านแนวสายตาของกล้องโทรทรรศน์ มันละเอียดอ่อนมากจนสามารถตรวจจับแมลงวันที่บินรอบ ๆ ถนนสายเดียวในชิคาโกจากวงโคจรเหนือพื้นโลก มันสามารถเห็นดาวที่สั่นสะเทือนและสั่นสะเทือน มันสามารถเห็นดาวกระจายและเปลวไฟ และในสถานการณ์ที่เอื้ออำนวยมันสามารถมองเห็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กเท่ากับดวงจันทร์

การค้นพบนับพันของเคปเลอร์ปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์และระบบดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตามตอนนี้ยานอวกาศหมดเชื้อเพลิงไฮดราซีนแล้วและเกษียณอย่างเป็นทางการ โชคดีสำหรับนักล่าดาวเคราะห์ภารกิจ TESS ของ NASA เปิดตัวในเดือนเมษายนและจะเข้ารับการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ

ประวัติของเคปเลอร์

ภารกิจของเคปเลอร์เกิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1980 โดยนักวิทยาศาสตร์ของนาซ่า Bill Borucki หลังจากได้รับความช่วยเหลือจาก David Koch ในเวลานั้นไม่มีดาวเคราะห์ที่รู้จักนอกระบบสุริยะ ในที่สุดเคปเลอร์ก็รวมตัวกันในยุค 2000 และเปิดตัวในเดือนมีนาคมของปี 2009 ฉันเข้าร่วมทีมวิทยาศาสตร์เคปเลอร์ในปี 2008 (ในฐานะมือใหม่ตาโต) ในที่สุดก็เป็นประธานร่วมกลุ่มศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์กับแจ็คลิสเซอเออร์

ในขั้นต้นภารกิจได้รับการวางแผนให้ใช้เป็นเวลาสามปีครึ่งโดยมีการต่อเติมนานเท่าที่เชื้อเพลิงหรือกล้องหรือยานอวกาศใช้งานได้ เมื่อเวลาผ่านไปส่วนต่าง ๆ ของกล้องก็เริ่มล้มเหลว แต่ภารกิจก็ยังคงอยู่ อย่างไรก็ตามในปี 2013 เมื่อสองในสี่ของไจโรที่มีเสถียรภาพ (เทคนิค "ล้อปฏิกิริยา") หยุดลงภารกิจดั้งเดิมของเคปเลอร์ก็สิ้นสุดลงอย่างมีประสิทธิภาพ

ถึงแม้ว่าจะมีความเฉลียวฉลาด แต่นาซ่าก็สามารถใช้แสงสะท้อนจากดวงอาทิตย์เพื่อช่วยในการขับเคลื่อนยานอวกาศ ภารกิจได้รับการปรับสภาพเป็น K2 และค้นหาดาวเคราะห์ต่อไปอีกครึ่งทศวรรษ ตอนนี้เมื่อมาตรวัดน้ำมันใกล้กับที่ว่างเปล่าธุรกิจการล่าดาวเคราะห์กำลังคดเคี้ยวและยานอวกาศจะถูกลอยอยู่ในระบบสุริยะ แคตตาล็อกสุดท้ายของผู้สมัครดาวเคราะห์จากภารกิจดั้งเดิมได้เสร็จสิ้นลงเมื่อปลายปีที่แล้วและการสังเกตการณ์สุดท้ายของ K2 กำลังจะสิ้นสุดลง

วิทยาศาสตร์ของเคปเลอร์

การบีบความรู้ที่เราสามารถทำได้จากข้อมูลเหล่านั้นจะดำเนินต่อไปอีกหลายปี แต่สิ่งที่เราได้เห็นจนถึงขณะนี้มีนักวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งทั่วโลก

เราได้เห็นดาวเคราะห์บางดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ของพวกมันในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงและร้อนจนพื้นผิวหินระเหยออกไปและตามรอยทางด้านหลังดาวเคราะห์เหมือนหางดาวหาง ระบบอื่นมีดาวเคราะห์อยู่ใกล้กันดังนั้นถ้าคุณยืนอยู่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงที่สองน่าจะมีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์เต็ม 10 ดวง ระบบหนึ่งที่เต็มไปด้วยดาวเคราะห์ที่มีแปดระบบอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ของพวกมันมากกว่าโลกคือดวงอาทิตย์ หลายคนมีดาวเคราะห์และบางครั้งก็เป็นดาวเคราะห์หลายดวงที่โคจรอยู่ภายในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์แม่ซึ่งอาจมีน้ำของเหลวอยู่บนพื้นผิว

เช่นเดียวกับภารกิจอื่น ๆ แพ็คเกจเคปเลอร์มาพร้อมกับการแลกเปลี่ยน มันต้องจ้องมองที่ส่วนหนึ่งของท้องฟ้ากระพริบทุก ๆ 30 นาทีเป็นเวลาสี่ปีติดต่อกัน เพื่อที่จะศึกษาดวงดาวที่เพียงพอเพื่อทำการตรวจวัดดวงดาวนั้นจะต้องอยู่ห่างกันพอสมควร - เช่นเดียวกับที่คุณยืนอยู่กลางป่ามีต้นไม้ไกลออกไปจากคุณมากกว่าอยู่ติดกับคุณ ดาวที่อยู่ห่างไกลสลัวและดาวเคราะห์ยากต่อการศึกษา อันที่จริงสิ่งหนึ่งที่ท้าทายสำหรับนักดาราศาสตร์ที่ต้องการศึกษาคุณสมบัติของดาวเคราะห์เคปเลอร์คือเคปเลอร์เองมักเป็นเครื่องมือที่ดีที่สุดในการใช้งาน ข้อมูลคุณภาพสูงจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินต้องการการสำรวจระยะไกลบนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุด - ทรัพยากรอันมีค่าที่ จำกัด จำนวนของดาวเคราะห์ที่สามารถสังเกตได้

ตอนนี้เรารู้แล้วว่ามีอย่างน้อยดาวเคราะห์หลายดวงในกาแลกซี่เช่นเดียวกับดาวฤกษ์และดาวเคราะห์เหล่านั้นจำนวนมากนั้นแตกต่างจากที่เรามีในระบบสุริยะ การเรียนรู้ลักษณะและบุคลิกภาพของดาวเคราะห์หลากหลายชนิดนั้นต้องการให้นักดาราศาสตร์ทำการสำรวจวัตถุที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่สว่างและใกล้ยิ่งขึ้นซึ่งจะมีเครื่องมือและกล้องโทรทรรศน์มากขึ้น

ป้อน TESS

ภารกิจดาวเทียมสำรวจอวกาศ Transiting Exoplanet ของนาซ่านำโดย George Ricker ของ MIT กำลังค้นหาดาวเคราะห์โดยใช้เทคนิคการตรวจจับแบบเดียวกับที่เคปเลอร์ใช้ วงโคจรของ TESS แทนที่จะเป็นรอบดวงอาทิตย์มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับดวงจันทร์: TESS โคจรรอบโลกสองครั้งสำหรับวงโคจรดวงจันทร์แต่ละดวง รูปแบบการสังเกตของ TESS แทนที่จะมองที่ส่วนเดียวของท้องฟ้าจะสแกนเกือบทั้งท้องฟ้าด้วยทุ่งหญ้าที่ซ้อนทับกัน (คล้ายกลีบดอกไม้)

จากสิ่งที่เราเรียนรู้จากเคปเลอร์นักดาราศาสตร์คาดว่า TESS จะพบระบบดาวเคราะห์หลายพันระบบ โดยการสำรวจทั่วทั้งท้องฟ้าเราจะพบระบบที่โคจรรอบดาว 10 เท่าและสว่างกว่าที่พบโดย Kepler 10 เท่า - เปิดโอกาสใหม่สำหรับการตรวจวัดมวลดาวเคราะห์และความหนาแน่นศึกษาบรรยากาศของพวกมันจำแนกลักษณะของดาวฤกษ์แม่และสร้างเต็ม ธรรมชาติของระบบที่ดาวเคราะห์อาศัยอยู่ ในทางกลับกันข้อมูลนี้จะบอกเราเพิ่มเติมเกี่ยวกับประวัติของดาวเคราะห์ของเราเองว่าชีวิตจะเริ่มต้นอย่างไรชะตากรรมที่เราหลีกเลี่ยงและเส้นทางอื่นที่เราสามารถติดตามได้

การค้นหาสถานที่ของเราในจักรวาลยังคงดำเนินต่อไปเมื่อเคปเลอร์จบการเดินทางและ TESS ก็ใช้กระบอง

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย Jason Steffen อ่านบทความต้นฉบับที่นี่

$config[ads_kvadrat] not found