В телескопе Кеплера закончилось топливо. Как будет жить его наследие охоты за планетами?
На этой иллюстрации изображен космический телескоп Кеплера, охотник за экзопланетами НАСА. НАСА / Венди Стензель / Дэниел Раттер
Кеплер, маленький космический корабль, который мог, теперь покоится. Но его наследие будет жить.
НАСА объявило во вторник, что после девяти с половиной лет на орбите у его бесстрашного исследователя космоса - космического телескопа Кеплера - закончилось топливо. «Кеплер произвел революцию в нашем понимании нашего места в космосе», - сказал Пол Герц, директор отдела астрофизики в штаб-квартире НАСА, во время пресс-конференции, на которой подробно описывалась судьба космического корабля. «До того, как мы запустили Кеплер, мы не знали, были ли планеты обычными или редкими, но теперь мы знаем, что планет в нашей галактике больше, чем звезд».
Многие из этих планет могут находиться в обитаемой зоне своей звезды-хозяина - космическом золотом пятне, что делает их достаточно теплыми, чтобы на их поверхности могла быть жидкая вода, что, по мнению ученых, способствует жизни.
Подпишитесь на информационный бюллетень Observer Business Newsletter
После почти десятилетнего пребывания на орбите Кеплер заработал свой титул лидера в поисках планет, открыв более 2600 планет вокруг других звезд. Запущенный в 2009 году, Кеплер получил задание найти близлежащие земные экзопланеты в обитаемых зонах вокруг звезд. Кеплер провел четыре года, сканируя небольшой участок неба, обнаруживая тысячи потенциальных экзопланет.
Основная цель Кеплера состояла в том, чтобы определить, насколько распространены скалистые экзопланеты. За первые четыре года работы было обнаружено более 4000 кандидатов в экзопланеты. Почти половина из них обозначена как каменистые размером с Землю или суперземли, что говорит ученым, что только в Млечном Пути может быть около миллиарда планет земного типа.
Но идентифицировать экзопланеты непросто. Чтобы выполнить свою миссию, Кеплер сосредоточился на популяции звезд в своем поле зрения. Он провел годы в поисках транзитов или крошечных провалов в звездном свете, возникающих, когда планета пересекает свою звезду. Обнаружение транзитов требует невероятной точности, и Кеплер прекрасно справился с этой задачей, обнаружив половину всех известных экзопланет.
Данные об общественном транспорте богаты информацией. Измеряя глубину падения яркости и зная размер звезды, ученые могут определить размер или радиус планеты. НАСА Эймс
Однако для космического телескопа все было далеко не так гладко. Кеплер неоднократно сталкивался со смертью, но каждый раз умудрялся возвращаться. В 2013 году произошел сбой оборудования, из-за которого телескоп чуть не повредился. Кеплер полагается на четыре колеса реакции, чтобы удерживать цель, и казалось, что Кеплер проиграл счет, когда не одно, а два колеса реакции вышли из строя. В результате Кеплер лишился способности точно указывать на себя. Но, благодаря искусной инженерии, телескоп получил второй шанс на жизнь.
Кеплер был спроектирован и построен для НАСА компанией Ball Aerospace, которая просто использовала несколько хитроумных космических МакГайверов. Благодаря их инженерному мастерству был разработан план, в котором энергия солнца использовалась для стабилизации телескопа. Команда всегда знала, что ахиллесова пята Кеплера будет ее топливом. Но в 2014 году было подсчитано, что у обсерватории достаточно запасов, чтобы продержаться до 2021 года. К сожалению, в 2016 году космический корабль неожиданно переключился в аварийный режим и начал быстро сжигать топливо. Команде снова удалось спасти космический корабль, и Кеплер продолжил заниматься еще более невероятной наукой.
Потеря колес реакции означала, что обсерватория не могла продолжать смотреть на тот же участок неба, поэтому научная группа разработала новую миссию, получившую название K2. Вместо того чтобы смотреть в одно поле в течение четырех лет, Кеплер теперь может смотреть в разные точки вдоль плоскости солнечной системы в течение примерно 80 дней каждая.
«В миссии K2 используется тот же телескоп, - объяснил Стив Хауэлл, ученый проекта Kepler Project во время собрания Американского астрономического общества в 2016 году, - но он использует солнечный свет как силу, которая толкает солнечные панели, а затем использует два хороших колеса реакции, чтобы противостоять этой силе, мы можем наводить телескоп ».
С незапамятных времен люди размышляли над одной из больших загадок жизни: одиноки ли мы? Кеплер может пролить свет на эту загадку, изменив наш взгляд на Вселенную. Всего три десятилетия назад астрономы не могли с уверенностью сказать, существуют ли планеты вокруг других звезд. Теперь мы знаем, что во Вселенной больше планет, чем звезд, и миллиарды потенциально пригодных для жизни планет находятся прямо в нашей галактике.
Но когда надзор Кеплера за космосом заканчивается, поиски понимания нашего места во Вселенной только начинаются. Следующее поколение охотников за планетами готовится поднять поиски экзопланет и жизни за пределами Земли на новые высоты. Дни научных сборов Кеплера, может быть, и закончились, но он передает факел, как бегун передает эстафету, новейшему исследователю планет НАСА - транзитному спутнику исследования экзопланет (TESS).
После запуска в апреле этого года TESS, который был разработан для поиска и изучения ближайших к Земле экзопланет, не терял зря времени; космический корабль, возможно, уже идентифицировал своих первых двух потенциальных кандидатов в экзопланеты. Астрономы ждут подтверждения этих кандидатов, но это впечатляющий подвиг для телескопа, запущенного всего несколько месяцев назад. Очевидный сверхуспевающий, возможно, TESS надеется превзойти безупречный рекорд Кеплера, чье количество (по данным НАСА) составляет до 5580 возможных планет, из которых чуть менее 3000 подтверждены как экзопланеты.
Команда @NASA_TESS рада объявить о первой планете-кандидате для миссии - суперземле вокруг яркой звезды Пи Менсае, на расстоянии почти 60 световых лет от нас. Планета вращается каждые 6,3 дня. Открытие в настоящее время проверяется другими учеными, чтобы подтвердить его. Следите за обновлениями!
- NASA_TESS (@NASA_TESS) 19 сентября 2018 г.
По словам научной группы, отчасти Кеплер стал таким удивительным благодаря тому, что он обнаружил всевозможные безумные типы планет, о существовании которых мы даже не подозревали: планеты из пенопласта, миры океана и лавы, и даже планеты, вращающиеся вокруг более чем одного солнца. как знаменитый родной мир Люка Скайуокера Татуин. Тем не менее, экзопланета нашей мечты - Земля 2.0 - остается за пределами нашего понимания.
Это обязательно изменится, когда TESS достигнет своего полного потенциала и появятся будущие обсерватории, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST). Благодаря повышенной чувствительности этих обсерваторий мы, наконец, сможем получить образцы атмосферы экзопланет и определить, насколько на самом деле обитаемы эти близлежащие миры. Любая потенциальная планета размером с Землю действительно может быть названа «земной», если ее атмосфера чем-то похожа на нашу, что можно определить, только если у нас есть подходящие условия и правильный телескоп.
«Мы знаем, что вывод космического корабля на пенсию - это не конец открытий Кеплера», - сказала Джесси Дотсон, научный сотрудник исследовательского центра Эймса НАСА в Калифорнийской Кремниевой долине. «Я воодушевлен разнообразными открытиями, которые еще предстоит сделать на основе наших данных, и тем, как будущие миссии [такие как TESS и JWST] будут основываться на результатах Кеплера».
комментариев