กล้องโทรทรรศน์ TESS ล่าดาวเคราะห์ของ NASA จะพบโลกที่น่าอยู่ได้อย่างไร

เทส

Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) ของ NASA มีขนาดกะทัดรัดแต่ทรงพลัง ด้วยลำตัวกว้างเพียง 1.5 เมตร นักล่าดาวเคราะห์รายนี้อาจจบลงด้วยการค้นพบโลกมนุษย์ต่างดาวมากกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ที่มีชื่อเสียงของนาซ่า (เครดิตรูปภาพ: NASA/Orbital ATK)



กล้องโทรทรรศน์ล่าดาวเคราะห์ดวงต่อไปของนาซ่าจะเหวี่ยงการจ้องมองจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งบนท้องฟ้าเพื่อค้นหาโลกที่น่าจะอยู่อาศัยได้



กล้องโทรทรรศน์ที่เรียกว่า Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) จะเปิดตัวเร็วกว่าวันจันทร์ (16 เมษายน) เป้าหมายสูงสุดคือการจัดทำรายการดาวเคราะห์ทั่วท้องฟ้า จากนั้น ภารกิจที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้นสามารถมองดูโลกเหล่านี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบรรยากาศของพวกเขา

จอร์จ ริกเกอร์ ผู้วิจัยหลักภารกิจ นักวิทยาศาสตร์อาวุโสแห่งสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ กล่าวว่า เป้าหมายการติดตามผลอย่างหนึ่งคือการทำความเข้าใจชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ 'คุณสามารถสังเกตแสงจากดาวฤกษ์แม่ที่ไหลผ่านวงแหวนก๊าซรอบโลกในขณะที่มันเคลื่อนผ่านใบหน้าของดาวฤกษ์แม่ของมัน จากนั้นคุณจะเห็นสเปกตรัมลายเซ็นของโมเลกุลที่อยู่ในบรรยากาศ โดยพื้นฐานแล้ว ลายเซ็นของไฮโดรเจน หรือสารเคมีอื่นๆ ที่น่าสนใจ ความไม่สมดุล . ' [ ภายในห้องสะอาด: TESS นักล่าดาวเคราะห์นอกระบบของ NASA ได้รับการเตรียมพร้อมสำหรับการเปิดตัว ]



TESS นั้นน่าจะเล็กเกินไปที่จะได้รายละเอียดมากจากดาวเคราะห์ แต่มันสามารถทำหน้าที่เป็นขอบเขตการค้นหาและปูทางสำหรับหอดูดาวขั้นสูง กล้องโทรทรรศน์ที่ตามมาที่สำคัญคือกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ของนาซ่า ซึ่งเพิ่งเปิดตัวไปเมื่อไม่นานมานี้ ดันไป2020 . เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่งของเวบบ์คือการกำหนดลักษณะบรรยากาศของดาวเคราะห์ให้ดีขึ้น ตามหลักการแล้วสิ่งนี้จะรวมถึงดาวเคราะห์ที่อาจอาศัยอยู่ได้ — โลกหินที่โคจรรอบดาวของพวกมันในระยะทางที่น้ำสามารถมีอยู่บนพื้นผิวของพวกมัน

แบบสำรวจเต็มท้องฟ้า

TESS จะทำการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมด โดยเริ่มจากซีกโลกใต้ในปีแรก จากนั้นจึงเคลื่อนเข้าสู่ซีกโลกเหนือในปีที่สอง ระหว่างการดำเนินการ มันจะชี้ออกจากดวงอาทิตย์และจ้องไปในทิศทางนั้นเป็นเวลาประมาณ 27 วัน ก่อนที่จะเคลื่อนไปยังทิศทางการชี้ต้านแสงอาทิตย์ต่อไปอีก 27 วัน ขณะทำเช่นนั้น มันจะสั่นในวงโคจร 13.7 วันระหว่าง 67,000 ถึง 232,000 ไมล์ (108,000 ถึง 373,000 กิโลเมตร) เหนือพื้นผิวโลก [ TESS Exoplanet-Hunter ของ NASA ใน PicturesGets เตรียมเปิดตัว ]

นักวิจัยจะพยายามใช้ TESS เพื่อระบุ 50 โลกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าสี่เท่าของโลก พวกเขาหวังว่าดาวเคราะห์เหล่านั้นอย่างน้อยสองสามดวงจะอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์ของพวกมัน ถ้า TESS บรรลุเป้าหมายนี้ โลกเหล่านี้จะเพิ่มรายการที่น่าสนใจของดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์ใกล้เคียง รวมทั้ง พรอกซิมา เซ็นทอรี ซึ่งอยู่ห่างจากโลกเพียง 4 ปีแสง และ TRAPPIST-1 TESS ควรค้นหาโลกทุกประเภทหลายร้อยแห่ง ตั้งแต่ดาวพฤหัสบดีร้อน (ก๊าซยักษ์ใกล้กับดาวของพวกมัน) ไปจนถึงซุปเปอร์เอิร์ธ หรือโลกที่อยู่ระหว่างขนาดของโลกกับดาวเนปจูน



เพื่อหาดาวเคราะห์ดังกล่าว 'เราจะมุ่งเน้นไปที่ดาวแคระ M' Ricker กล่าวหมายถึงดาวฤกษ์ที่เย็นกว่าและหรี่แสงน้อยกว่าดวงอาทิตย์ของเราเล็กน้อย ดาวเคราะห์ที่อาจอาศัยอยู่ได้ต้องโคจรเข้าใกล้ดาวฤกษ์มากขึ้นเพื่อให้ได้รับความอบอุ่นเพียงพอ ซึ่งหมายความว่าจะผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ได้บ่อยขึ้น การผ่านหน้ามากขึ้นหมายความว่ามีโอกาสดีกว่าที่ TESS จะได้เห็นดาวเคราะห์ในการตรวจสอบส่วนใดส่วนหนึ่งของท้องฟ้าเป็นเวลา 27 วัน

'ข้อดีคือดาวแคระ M มีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์' Ricker กล่าวเสริม 'และถ้าคุณมีดาวเคราะห์ที่ใหญ่กว่าโลกสี่เท่า คุณจะได้ [ข้อได้เปรียบ] จากข้อเท็จจริงที่ว่าดาวฤกษ์แม่ มีขนาดเล็กลง' ดาวเคราะห์เหล่านั้นมองเห็นได้ง่ายกว่าเพราะพวกมันทำให้ดาวฤกษ์แม่ข่ายหรี่แสงมากกว่าที่พวกมันจะมองเห็นรอบดาวฤกษ์ที่ใหญ่กว่า

และมีข้อดีอีกอย่างหนึ่ง เขาตั้งข้อสังเกต โดยทั่วไปแล้ว ดาวแคระ M จะปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นประมาณ 1 ไมครอน ซึ่งหมายความว่าจะมองเห็นได้ชัดเจนในอินฟราเรด นี่คือสเปกตรัมที่สมบูรณ์แบบสำหรับ Webb ซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสังเกตในความยาวคลื่นนั้น นี่เป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบภารกิจโดยเจตนา 'เราต้องการหาเป้าหมายที่จะปรับให้เหมาะสมสำหรับการสังเกตการณ์ติดตามด้วยทรัพยากรที่มีอยู่บนพื้นดินหรือทรัพยากรอวกาศระยะสั้นเช่น [the] Hubble [Space Telescope] หรือ Webb' Ricker กล่าว



ผู้สืบสวนหวังว่าจะสามารถดำเนินการ TESS ได้นานกว่าภารกิจสองปีที่วางแผนไว้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อให้ข้อสังเกตของ Webb ทับซ้อนกัน เป้าหมายที่ทะเยอทะยานมากขึ้นคือการมีหอดูดาว TESS และ Planetary Transits and Oscillations of Stars ( PLATO) ขององค์การอวกาศยุโรปทำงานพร้อมกัน เนื่องจาก PLATO จะไม่เปิดตัวจนถึงปี 2026 แต่ Ricker กล่าวว่าวิศวกรพยายามเก็บวัสดุสิ้นเปลืองไว้ ขั้นต่ำ; วงโคจรของ TESS จะใช้เชื้อเพลิงน้อยที่สุด และส่วนประกอบอื่นๆ ของยานอวกาศก็ถูกสร้างขึ้นมาเป็นเวลาหลายปี

เยี่ยมชม guesswhozoo.com วันจันทร์ที่ 16 เมษายนสำหรับการรายงานข่าวการเปิดตัวภารกิจ TESS ของ NASA อย่างสมบูรณ์ การถ่ายทอดสดทางเว็บสำหรับการเปิดตัวเริ่มเวลา 18.00 น. EDT (2200 GMT)

ตามเรามา @Spacedotcom , Facebook และ Google+ . บทความต้นฉบับเกี่ยวกับ guesswhozoo.com .