Kauttakulkeva Exoplanet Survey -satelliitti

Kauttakulkeva Exoplanet Survey -satelliitti
-avaruusteleskooppi Tämän kuvan kuvaus, myös kommentoitu alla Taiteilijan vaikutelma TESS-satelliitista. Yleisdata
Organisaatio NASA
Rakentaja Orbitaalinen ATK
Ohjelmoida Tutki (MIDEX)
Ala Eksoplaneettojen havaitseminen
Tehtävän tyyppi Avaruusteleskooppi
Tila Operatiivinen
Muut nimet Transit Exoplanet Survey Satellite
Explorer 95
MIDEX 7
Tuoda markkinoille 18. huhtikuuta 2018klo 22  h  51  GMT
SLC-40 , Cape Canaveral
Launcher Falcon 9 V1.2
Kesto 2 vuotta (ensisijainen tehtävä)
COSPAR-tunniste 2018-038A
Sivusto [1]
Tekniset ominaisuudet
Massa käynnistämisen yhteydessä 350 kg
Alusta LEOStar-2
Käyttövoima Hydratsiini
Δv 268 m / s
Asenteen hallinta 3-akselinen vakaa
Energian lähde Aurinkopaneelit
Sähkövoima 433 wattia
Kiertorata
Periapsis 120000  km
Apoapsi 400000  km
Aika 13,7 päivää
Kaltevuus 40,0 °
Teleskooppi
Halkaisija 100 mm
Polttoväli f / 1,4
Ala (24 ° × 24 °) × 4
Aallon pituus Kohteesta 600 kohteeseen 1000 nm

Transiting Eksoplaneetta Survey Satellite (ranskaksi: "  Satellite varten väestönlaskennan sekä eksoplaneettojen vuonna kauttakulku  " ), joka tunnetaan paremmin lyhenteellä TESS , on pieni avaruusteleskooppi omistettu etsiä eksoplaneettojen käynnistettiin18. huhtikuuta 2018. TESS: n päätavoitteena on tunnistaa järjestelmällisesti lähellä olevat eksoplaneetat ja havaita useita tusinoita maaplaneettoja, jotka kiertävät sekä kirkkaiden että läheisten tähtien asutettavalla alueella .

Tämän saavuttamiseksi avaruusteleskooppi, joka käyttää kauttakulun havaintomenetelmää , tarkkailee käytännössä koko taivasta ja omistaa 27 päivää taivaallisen holvin jokaiselle sektorille. TESS huomauttaa tähdet keskimäärin 30 kohteeseen 100  kertaa kirkkaampi kuin niihin, joita Kepler Space Telescope , mikä helpottaa havaitsemista pieni planeettojen käytöstä huolimatta ilmaisimien paljon vähemmän tehokas kuin Kepler . TESS: n havainnot koskevat erityisesti spektrityyppisiä tähtiä G (keltaiset kääpiöt) - luokka, johon aurinko on kiinnitetty  - ja K (oransseja kääpiöitä). Havaintojen keston vuoksi havaittujen planeettojen kiertoradan on oltava keskimäärin kymmenen päivää. TESS: n havaitsemia planeettoja on sitten tutkittava yksityiskohtaisemmin tehokkaammilla laitteilla, kuten James-Webbin infrapuna- avaruusteleskoopilla .

TESS on pieni-kokoinen (350 kilogrammaa) avaruusaluksen, joka kuljettaa neljä laajakulmainen kameroita . Se kiertää on 13,7  päivää korkea Maan kiertoradalla , ja 2: 1 keskikokoinen liike resonanssi kanssa Moon , jossa apogeum ulkopuolisilla kuurata , valittiin, koska se täyttää operaation tavoitteiden pysyen hankkeen kustannuksista kirjekuoren. Tämän valitsi NASA vuonnahuhtikuu 2013 osana ohjelmaa Exploring NASA , omistettu tieteellinen tehtäviä alennettuun hintaan (200 miljoonaa Yhdysvaltain dollareita ), ja kehittänyt Massachusetts Institute of Technology . Ensisijainen tehtävä on kestää kaksi vuotta.

Asiayhteys

Alkupuolelta lähtien 1990 , The maanpäällisten observatoriot mutta erityisesti tilaa käytetään yleensä havaita epäsuorasti läsnäolon planeetat kiertävät tähdet kuin aurinko .

Planeetan kauttakulkumenetelmä

Tärkein menetelmä eksoplaneettojen tunnistamiseksi on kauttakulkumenetelmä  : planeetta havaitaan ja arvioidaan osa sen ominaisuuksista (massa, halkaisija) mittaamalla tähden kirkkauden heikkeneminen, kun planeetta tulee teleskoopin ja tämän välillä. Tämän havaitsemisen on täytettävä useita ehtoja:

Planeetan kauttakulkumenetelmä
Julkisen liikenteen tunnistusmenetelmä.jpg Photometric-performance-mission-K2-star-magnitude-11-Feb2014Injection.png
Vasen kaavio  : Planeetan kauttakulkumenetelmä perustuu tähden valovoiman pienenemisen mittaamiseen, kun planeetta tulee sen ja tarkkailijan väliin. Tämä osittainen pimennys kestää yleensä useita tunteja.
Oikealla oleva kaavio  : Esimerkki toteutuksesta K2-matkan (Kepler) aikana näennäisen suuruusluokan 11 aurinkoa muistuttavan tähden kohdalla : pisteet vastaavat tehtyjä mittauksia, punainen viiva johtuu valon voimakkuuden käyrästä. Lasku on erittäin merkittävää Jupiterin kokoiselle planeetalle (1%), mutta maapallon kokoiselle planeetalle (0,01%) on vaikea erottaa melusta . Laitteen palauttamien arvojen epäsäännöllisyys johtuu mittaukseen vaikuttavista erilaisista melulähteistä: tärinä, pienet muutokset osoittimessa, instrumenttivirheet, harhavalot jne.

Keplerin havaitsemisstrategian rajat

NASAn avaruusteleskooppi Kepler , joka on tehokkain eksoplaneettatutkimuksen alalla, löysi vuosina 2009--2014 tuhansia planeettoja kauttakulkumenetelmällä tarkkailemalla pysyvästi pientä osaa taivaasta (0, 29%). Tämän strategian etuna on, että sen avulla samoja tähtiä voidaan tarkkailla yli kolmen vuoden ajan ja se voi siten havaita planeettoja, joiden kiertorata on enintään vuosi (samanlainen kuin maapallon). Sen haittana on, että tällä rajoitetulla avaruusalueella havaitut tähdet ovat usein kaukana ja niillä on keskimäärin heikkoa valoa. Tämä ominaisuus tekee myöhempien havaittujen planeettojen (etenkin maanpäällisten) havaintojen tekemisen paljon vaikeammaksi maapohjaisilla instrumenteilla tai erikoistumattomilla avaruusteleskoopeilla, kuten Hubble tai tuleva James-Webb . Maanpäällisten eksoplaneettojen tutkimus kiinnostaa kuitenkin suuresti planetologeja, jotka yrittävät ymmärtää aurinkokunnan muodostumismekanismeja. Kepler antaa mahdollisuuden määrittää, että ainakin kuudesosa tähdistä suojaa maanpäällisiä planeettoja ja että viidesosa tähdistä on asuttavalla vyöhykkeellä, toisin sanoen, ovat etäisyydellä Auringosta sallien veden läsnäolon niiden nestemäiseen tilaan pinta (yksi todennäköisistä olosuhteista elämän ilmestymiselle). TESS: n tehtävä on päinvastainen Keplerin kanssa. Se on suunniteltu havainto tähtiä koko taivaallisten holvi keskittymällä kirkkaimmat tähdet ( 30 ja 100 kertaa kirkkaampi kuin mitä havaittiin Kepler) voivat siten paljastaa maanpäällisen planeettoja. Koko taivaan havainnointi rajoittaa löydöt kuitenkin planeetoille, joiden kiertorata on keskimäärin vain muutama viikko.  

Vertailu TESS: n ominaisuuksiin Keplerin ominaisuuksiin
Ominaisuus Kepler TESS
Ohjelmoida Löytö Tutkia
Kustannus noin 500 miljoonaa dollaria 200 miljoonaa dollaria
Massa 1050  kg 350  kg
Fotometrinen herkkyys 40  ppm ( voimakkuus 12 ) 200  ppm ( suuruus 12 )
Koko kuvan koko 96  mega pikseliä 4 × 16  mega pikseliä
Altistumisaika 6 sekuntia 2 sekuntia
Tuotteet vinjettejä ennalta valittujen tähtien ympärillä 30 minuutin välein pikkukuvat ennalta valittujen tähtien ympärillä 2 minuutin
välein Koko kuva 30 minuutin välein
Ensisijaisen tehtävän kesto 3,5 vuotta 2 vuotta
Havaittu avaruusalue 0,25% taivaasta
jopa 3000  valovuoteen 		~ 90% taivaasta
<200  valovuotta
Tähden havainnoinnin kesto 4 Vuotta alkaen 27 päivää (63% taivas) 356 päivää (1,7%)
Kiertoaika on eksoplaneettojen Jopa 1 vuosi Keskimäärin 10 päivää
Havaitut tähdet kaikki tyypit, kaikki suuruudet G- ja K-arvot ≤ 12
Exoplanetit löysivät
ensisijaisen tehtävän (maaliskuu 2018)		 > 2300 vahvistettu kaikentyyppisistä usein kaukaisista tähdistä (ennuste) 1700, mukaan lukien noin 500 Maan tai super-Maan tyyppiä suhteellisen lähellä olevien tähtien ympärillä

Projektin historia

TESS on avaruuspohjainen eksoplaneettojen havaitsemisprojekti, jonka ensimmäinen suunnittelu on vuodelta 2006. Sen rahoittavat alun perin yksityiset sijoittajat ( Google , Kavli-säätiö ) sekä lahjoittajat Massachusettsin teknillisestä instituutista (MIT). Tämä avaruustutkimuksen alalla tunnettu laitos rakensi projektin uudelleen vuonna 2008 tarjotakseen sen NASAlle SMEX ( Small Explorer Mission ) -tyyppisenä astrofysiikan tehtävänä kohtuullisin kustannuksin. TESS on yksi kolmesta tutkitusta finalistiehdotuksesta, mutta sitä ei lopulta valita. MIT ehdotti operaatiota uudelleen vuonna 2010 vastauksena NASA : n tarjouskilpailuun nimittämään Explorer - operaatio, jonka budjetti on 200 miljoonaa dollaria tehtäviin käytettyjen 120 miljoonan dollarin sijaan. TESS on yksi viidestä esivalitusta tieteellisestä lähetyshankkeestasyyskuu 2011. Sitä vastustavat projektit ovat ICON (tutkimus ionosfäärin vaihtelevuudesta ), FINESSE ( infrapunaspektroskooppiteleskooppi, joka vastaa 200 jo luetellun eksoplaneetan yksityiskohtaisesta tutkimuksesta ), OHMIC ( polaarisen auroran tutkimus ) ja ASTRE (vuorovaikutustutkimus maapallon ilmakehän ja avaruudessa olevien ionisoitujen kaasujen välillä). TESS on yksi kahdesta finalistitehtävästä, ja se valitaan viimeinkin5. huhtikuuta 2013 lanseerausta varten vuonna 2017.

Tieteellisen johtajan tehtävänä on MIT: n astrofyysikko George Ricker . Kohtuuhintaisiin tehtäviin tarkoitettuun Explorer- ohjelmaan liittyvien eritelmien kehykseksi varattu budjetti on 200 miljoonaa dollaria. Amerikkalainen ilmailuteollisuuden valmistaja Orbital Sciences , joka on jo rakentanut monia tieteellisiä satelliitteja NASA: lle, valitaanHuhtikuu 2013satelliitin rakentamiseen 75 miljoonan dollarin sopimuksella. Sen interventioon sisältyy hyötykuorman integrointi, testien suorittaminen ja lennon tehtävän hallinta. MIT: n Kavli Institute of Technology tarjoaa kamerat, TESS: n ainoan hyötykuorman, ja vastaa tehtävän tieteellisestä toiminnasta. Goddard Space Flight Center , joka on NASA laitos , on projektipäällikkö.

Tarkkailustrategia

Avaruusteleskooppi käyttää kauttakulkumenetelmää eksoplaneettojen tunnistamiseen  : planeetta havaitaan ja sen ominaisuudet arvioidaan mittaamalla tähden lähettämän valon heikkeneminen, kun planeetta tulee teleskoopin ja tutkitun tähden väliin. Valosignaalin vaihtelu on hyvin pieni ja sen havainnointi riippuu tähden havainnointiajasta, tähtiä ympäröivän planeetan kiertorajasta ja planeetan koosta. TESS toimii 13,7 päivän kiertoradalla. Tila teleskooppi jatkuvasti toteaa aikana 2 peräkkäisen radat (eli 27,4 päivä) 1/26 nnen taivaalle vastaavat aluetta 96 ° x 24 ° (katso kuva). Sitten se kulkee viereiselle sektorille ja kahden vuoden kuluttua (ensisijaisen tehtävän kesto) havaitaan koko taivaallinen holvi lukuun ottamatta ekliptikan aluetta (-6 ° - + 6 ° välillä tasomaisuuteen ), joka on epäedullinen fotometrisille mittauksille maan ja Kuun läsnäolon vuoksi. Alueen havainnointiaika on siis yleensä 27 päivää, mutta tiettyjä ekliptikan napoja kohti sijaitsevia avaruusalueita havaitaan pidempään tarkkailualojen päällekkäisyyden vuoksi. Ensisijaisen tehtävän kahden vuoden lopussa havaitaan 63% taivaasta 27,4 päivän ajan, 15,2% 54,8 päivän ajan, 3% 82,2 päivän ajan, 0,56% 109,6 päivän ajan, 1,4% 137 ja 301,4 päivän välillä, 0,52 % 328,8 päivän ajan, 1,7% 356,2 päivän ajan ja 14,6% taivasta ei ollut havaittu. Melkein pysyvästi (356,2 päivää) havaittu alue on sama kuin James-Webbin avaruusteleskoopin havaintoalue, jonka on määrä aloittaa toimintansa vuonna 2021.

Kuvia koko alueesta otetaan jatkuvasti 2 sekunnin välein 2 sekunnin valotusajalla joka kerta. Kertyneet kuvat käsitellään avaruusaluksella. Kahden minuutin aikana otetut kuvat kootaan yhteen ja tuloksena olevat kuvan jakeet ("pikkukuvat"), jotka sisältävät yhden alan 15 000 ennalta valitusta tähdestä, säilytetään. 30 minuutin välein koko sektorin kuvat, jotka on otettu 30 minuutin aikana, kootaan yhteen ja tulos myös säilytetään. Lopuksi kunkin sektorin havainnointi tuottaa 10000 “vinjettisarjaa” ja 600 täydellistä kuvaa koko sektorista.

Tehtävän tavoitteet

TESS on tarkkailla kirkkaimpia tähtiä 200 valovuoden sisällä auringostamme. 90% taivaasta on tarkkailtava kahden vuoden ensisijaisen tehtävän aikana. Tämän tavoitteet ovat:

Tavoitteena on myös havaita maanpäälliset planeetat, joiden koko on lähellä maapallon kokoa ja jotka sijaitsevat asutettavalla vyöhykkeellä . Se voi myös havaita jättiläisiä kaasuplaneetoita. Toisin kuin CoRoT- ja Kepler- avaruusteleskoopit, jotka tarkkailevat vain pientä osaa taivaasta, mutta pitkiä aikoja, TESS skannaa koko taivaan. TESS: n suorittaman tutkimuksen tulisi keskittyä spektrityyppisiin tähtiin G ( keltaisten kääpiöiden luokka, johon aurinkomme on kiinnitetty ) ja K ( oransseihin kääpiöihin ). Noin 200 000 heistä tutkitaan. Teleskooppi tutkii myös lähinnä 1000 M-tyypin punaista kääpiötä , eli niitä, jotka sijaitsevat 30 parsekin säteellä (noin 98 valovuotta ) ja joiden valon huippu on infrapunassa. CCD-ilmaisimien ilmaisualue on siis laajennettu lähi-infrapunaan. Projektiryhmä suunnittelee löytävänsä 1 000–10 000 eksoplaneettaa, jotka voivat olla yhtä pieniä kuin maa ja joiden kiertorata voi olla jopa kaksi kuukautta.

Satelliitin tekniset ominaisuudet

Avaruuden observatorio TESS on satelliitti, joka käyttää Orbital-valmistajan pientä alustaa leostar-2. Tätä käytetään jo seitsemässä muussa avaruustehtävässä, mukaan lukien NASAn tieteelliset satelliitit, kuten SORCE , GALEX , AIM , NuSTAR ja OCO-2 . LEOStar-2 hyväksyy hyötykuormat , joiden massa on enintään 500 kg. Aurinkopaneelit voidaan tarjota jopa 2 kilowattia ja vaihtoehtoja luovuttaa molempien liikkeiden ominaisuudet, irtisanomisen järjestelmien korkea ketteryyttä ja korkea suoritusteho dataa. TESS-satelliitti painaa vain 325 kiloa ja sen kokonaismitat kiertoradalla ovat 3,9 x 1,2 x 1,5 metriä, kun aurinkopaneelit ja antennit on otettu käyttöön. Se koostuu kahdesta moduulista: 1,5 metrin korkuisesta kuusikulmaisesta alustasta, jonka halkaisija on 1,2 metriä ja joka sisältää kaukoputken toiminnan mahdollistavat laitteet ja toimii kiinnitystukena erilaisille lisäyksille (aurinkopaneelit, antennit jne.) Ja hyötykuorma kiinteän yli 65 cm korkeita.

Kaksi säädettävää aurinkopaneelia (mitat 1,1 x 0,89 metriä) tarjoavat 400 wattia tehtävän lopussa. TESS on vakautettu 3 akselille (sen suunta on kiinteä avaruudessa). Kohdistustarkkuus on noin 3 kaarisekuntia ja vakaus 0,05 kaarisekuntia tunnissa. Tavoitteen tarkkuus ylläpidetään käyttämällä 200 ohjaustähteä, joiden sijainti lasketaan uudelleen 2 sekunnin välein. Sen suuntaa ohjataan käyttämällä 4 reaktiopyörää ja 4 pientä potkuria, joiden työntövoima on 5 newtonia ja joka kuluttaa hydratsiinia . TESSillä on myös tehokkaampi rakettimoottori kiertoradalla liikkumista varten hydratsiinilla. TESS kuljettaa 45 kiloa ponneaineita, jotka mahdollistavat kumulatiiviset nopeuden muutokset 268 m / s tietäen, että 2 vuotta kestävä ensisijainen tehtävä vaatii vain 215 m / s (käytetään injektioon kiertoradalle ja reaktiopyörien desaturaatioon). Lämmön kontrollointiin on vain passiivinen. Tieteelliset tiedot tallennetaan massamuistiin, joka koostuu kahdesta flash- muistisarjasta , joiden yksikön kapasiteetti on 192 gigatavua . Tiedonsiirto maa-asemille tapahtuu Ka-kaistalla nopeudella 100 megabittiä sekunnissa kiinteän parabolisen antennin kautta, jonka halkaisija on 70 cm ja kiinnitetty avaruusaluksen runkoon.

Hyötykuorma

Hyötykuorma TESS koostuu 4 kameroiden avulla on mahdollista havaita suuren osan taivaan (1/26 e ) milloin tahansa. Jokaisella kameralla on 24 x 24 ° näkökenttä, ja neljä kameraa skannaa yhdessä avaruusalueen 96 ° korkeuden ja 24 ° atsimuutin. Kunkin kameran aukon halkaisija on 10,5 cm ja polttoväli on f / 1,4. Havainto tehdään näkyvässä valossa ja lähellä infrapunaa (600-1000 nanometriä). Nämä havaitut aallonpituudet valitaan herkkyyden lisäämiseksi suhteessa tutkimuksen kohteena olevaan tähtiluokkaan, keskimäärin kylmempiä kuin Keplerin havaitsemat, joten ne lähettävät enemmän valoa infrapunassa. Erityisesti tehtävää varten kehitetty optiikka sisältää 7 linssiä, jotka muodostavat kaksi ryhmää. Tynnyri on valmistettu alumiinista. Kuva kerätään 4 CCD-anturilla, joiden kokonaisresoluutio on 16 megapikseliä . Pikselikoko on 15 mikronia ja vastaa 21 kaarisekuntia. Ne säilytetään lämpötilassa -75 ° C rajoittaa tumma aiheuttava melua vähennetään tarkkuutta fotometrisen mittauksen. Ilmaisimet on kehittänyt MIT : n Lincoln Laboratory .

TESS-kameroiden fotometrinen herkkyys on 200 miljoonasosaa (0,02%) tähdelle, jonka näennäinen suuruus on 10, ja 0,01, kun tähdet ovat suuruusluokalta 16. Suurin herkkyys on 60 miljoonasosaa yhden tunnin kuluttua. Tämä kynnys johtuu kirkkauden vaihteluista, jotka syntyvät keinotekoisesti pienten muutosten avulla avaruusteleskoopilla. Saturaatio saavutetaan, kun tutkitun tähden suuruus on 7,5, mutta ylimäärä fotoneja varastoidaan vierekkäisiin pikseleihin, mikä tekee mahdolliseksi tähtien tarkkailun näennäissuuruuteen 4 asti.

Käynnistys ja käyttöönotto

Joka kuukausi avautuu useita muutaman päivän kestäviä käynnistysikkunoita . Ne on määritelty tarpeella lentää Kuun yli sijoittamaan avaruusteleskooppi viimeiselle kiertoradalleen. TESS käynnistetään18. huhtikuuta 2018klo 22 h 51 UT Falcon 9- kantoraketilla , palautettavissa olevassa versiossa, Cape Canaveralin kantoraketilta , palvelu laskutti 87 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria (350 kg: n hyötykuormasta).

TESS asetetaan ensin valmiustilaan 600 kilometrin korkeudelle kiertoradan kaltevuudella 28,5 °. Kun optimaalinen kiertorata-asema saavutetaan, satelliitti vakautuu pyörimällä nopeudella 60 kierrosta sekunnissa ja pieni kiinteä ponneainekoneiston sytytysvaihe sytytetään huippunsa saavuttamiseksi 250 000 km: iin. Lattia pudotetaan, ja TESS peruu sen pyörimisnopeuden ja ottaa aurinkopaneelit käyttöön . Sen periapsis , tilaa teleskooppi sytyttää sen pääasiallinen käyttövoima kasvattaa korkeutta sen huippu. Tämä toimenpide toistetaan huippunsa nostamiseksi 400 000 km: iin. Sen toisessa apogeum, Space Telescope käyttää painovoiman apua Kuun se lensi muuttaa kiertoradan kallistus suhteessa ekliptikan 40 °. Pieniä korjauksia tehdään lopullisen kiertoradan saavuttamiseksi, joka kiertää TESS: ää kiertoradalla 13,7 päivän ajanjaksolla. Tällä periapsis , tämä kiertoradalla kulkee suhteellisen lyhyen matkan päässä maan (17 maanpäällinen säteet tai 120000 km) ja apogeum se ylittää radan Moon 400000 km Maasta. Avaruusteleskooppi alkaa tarkkailla taivaan ensimmäistä sektoria 68 päivää laukaisun jälkeen.

Kiertorata

TESS avaruusteleskooppi on sijoitettu optimaalisesti kiertoradalla ei liian lähellä eikä liian kaukana Maan ja Kuun resonoi 2: 1 jälkimmäisen. Tämä ominaisuus rajoittaa häiriöitä, jotka voivat vaikuttaa kiertoradalle. Tämä voidaan ylläpitää ilman korjaavia toimenpiteitä useita vuosia, ja se antaa mahdollisuuden ajatella operaation jatkamista pitkällä aikavälillä. Tämän kiertoradan avaruusalus välttää säteilyhihnat lähestyessään riittävän lähellä maata, jotta kerätyt tiedot voidaan siirtää nopeasti maa-asemille. Säilytetty kiertorata mahdollistaa myös kameroiden elektroniikan pitämisen erittäin vakaalla lämpötila-alueella.

Esitykset

Polttoaine

Perustuu polttoaineen käyttöön Toukokuu 2019, järjestelmässä on tarpeeksi polttoainetta toimimaan 300 vuotta.

Lämmönkestävyys

Lämpöstabiilisuus on odotettua parempi. Lukuhälytys on hyvin vähäistä ja fotometrinen kohinakynnys on vain noin 20 ppm verrattuna tehtävän edellyttämään 60 ppm: ään.

Osoittaa vakautta

Osoittuvakaus on erinomainen, asennon hallinta on parempi kuin 20 kaaren millisekuntia (tuhannesosa pikselistä ).

Fotometrinen tarkkuus

Yhden tunnin integroinnin (kumulatiivinen altistumisaika) avulla TESS saavuttaa 1%: n tarkkuuden suuruusluokalta 16 olevalle kohteelle ja paremman kuin 10%: n tarkkuuden suuruusluokkaa 18 olevalle kohteelle. Integroimalla yli 12 tuntia TESS saavuttaa 10 sigman herkkyyden suuruusluokan 20 kohteelle. TESS havaitsee siten kolmesataa miljoonaa tähteä ja galaksia ensisijaisen tehtävänsä aikana.

Kerättyjen tietojen käyttö

Ensisijaisen tehtävänsä aikana TESS: n on löydettävä 200 000 ennalta valittua tähteä, joista 5000 on kauttakulkua. Mahdollisia eksoplaneettoja havaitaan myöhemmin monissa maanpäällisissä teleskoopeissa sekä avaruusteleskoopeissa, kuten James-Webbin avaruusteleskoopissa .

Havaittujen eksoplaneettojen tunnistamiseksi maanpäällisten planeettojen kokoiset ja maasta havaittavat (TESS-tehtävän päätavoite) teleskoopit, kuten Las Cumbresin observatorio , varmistavat, että eksoplaneetta näkyy suorassa kuvantamisessa, mikä pitäisi vähentää ehdokkaiden tähtien lukumäärä 2 000. Tunnistusspektroskopialla tehtävien lisähavaintojen pitäisi rajoittaa ehdokkaiden määrä 200: een, lukumäärä edelleen pienentyneenä 100  : aan observatorion erityisen voimakkailla spektrografeilla tutkittuaan . Etelä-Eurooppalainen : HARPS . Suoritettujen simulaatioiden mukaan odotetaan lopulta mitattavan noin viidenkymmenen maanpäällisen tyyppisen eksoplaneetan massa.

Tarkkailuohjelma vieraileville tutkijoille

Tutkijat, jotka eivät ole suoraan mukana lähetystyössä, voivat tehdä henkilökohtaista tutkimusta pyytämällä tähtien lisäämistä TESS-operaatioon ennalta valittuun 200 000 tähden luetteloon. Tätä tarkoitusta varten on suunniteltu havaitsemaan 10000 uutta tähteä. Havaintopyynnön arvioi NASA: n perustama komitea, joka antaa suostumuksensa tutkittuaan tavoiteltujen tieteellisten tavoitteiden merkitystä.

Toimintaprosessi

Ensisijainen tehtävä (heinäkuu 2018 - heinäkuu 2020)

Ensisijainen tehtävä on kestää kaksi vuotta. Ensimmäisen vuoden aikanaheinäkuu 2018 klo heinäkuu 2019, avaruusteleskooppi tarkkailee taivaallisen eteläisen pallonpuoliskon kaikkia sektoreita, kun taas toisen vuoden aikana heinäkuu 2019 klo heinäkuu 2020, hän tarkkailee pohjoista pallonpuoliskoa. Jokaisella kiertoradalla TESS toistaa saman toimintosarjan lähestyessään periapsiota . Sitten hän keskeyttää havainnot 16 tunnin ajaksi. Se pyörii suuntaamaan parabolisen antennin kohti maata ja välittää kiertoradalla kerätyt tiedot maa-asemille 4 tunnissa. Tämän vaiheen aikana, sysäimet käytetään myös desaturate reaktio pyörät , jotka ovat rakentaneet liikemäärämomentin johtuen säteilyn paine fotonit .

Laajennettu tehtävä

Laajennetun tehtävän on määrä alkaa vuoden 2020 viimeisellä neljänneksellä . Se koostuu toisesta matkasta eteläisen pallonpuoliskon yli ja sitten toisesta kulkemisesta pohjoisen pallonpuoliskon yli.Sen jälkeen havainnot tehdään ekliptikalla , jolloin ne kattavat useita kenttiä, jotka Kepler on jo havainnut K2-tehtävänsä aikana. NASA vahvisti TESS: n ensimmäisen jatkamisen vuoteen 2022 heinäkuussa 2019 tulosten arvioinnin jälkeen, joka arvioi tehtävän ansaitsematuimpien joukkoon niiden joukossa, joiden jatkamista arvioidaan.

Tehtävän tulokset

Eksoplaneetit

Heinäkuussa 2019 vuoden kuluttua havainnoista, joiden aikana havaittiin taivaan eteläisen puoliskon 13 sektoria, TESS oli löytänyt 850 objektia, jotka todennäköisesti olivat eksoplaneettoja (odottavat lisähavainnot maanpäällisillä instrumenteilla) ja 21 vahvistettua eksoplaneetta. Löytötahti on paljon optimistisemmissa olettamuksissa odotettua nopeampi. Keski-marraskuu 2019nämä luvut olivat vastaavasti 1414 ja 34, kun ne olivat skannanneet 16 taivaan 26 sektorista (kukin sektori on 24 × 96 °). Havaittujen planeettojen kiertorata on välillä 0,5-35 päivää, ja yli 50%: lla niistä on alle 6 päivän jakso. Löydettyjen eksoplaneettojen halkaisija vaihtelee välillä 0,7 - 60 maanpäällistä sädettä: Yli kahden kolmasosan säde on alle 3 maan sädettä (maa tai supermaa). Huhtikuussa 2021, kolme vuotta havaintojen alkamisen jälkeen, TESS löysi 122 eksoplaneetta, joiden olemassaolo vahvistettiin lisähavainnoilla, ja 2645 kohdetta (TOI), joiden luonne on vahvistettava ja selkeytettävä muilla välineillä tehdyillä havainnoilla.

Löydettyjen eksoplaneettojen joukossa ovat:

Komeetat, jotka kiertävät muita tähtiä ( eksokomeetti )

TESS havaittiin ensimmäistä kertaa näkyvissä valokomeeteissa, jotka kiertävät muita tähtiä ( eksokomeetteja ). Kolme eksokoomettia, jotka on tunnistettu niiden koon ja hännän läsnäolon perusteella, on löydetty 63 valovuoden päässä sijaitsevan Beta Pictoris -tähden ympäriltä .

Supernovas

Tarkkailemalla jatkuvasti tiettyä taivaan sektoria lähes kuukauden ajan, TESS pystyy erityisesti havaitsemaan ohimeneviä ilmiöitä, kuten supernoovoja . Aivan ensimmäisellä sektorilla havaittu25. heinäkuutaja 22. elokuuta TESS tunnisti tusinan ohimeneviä tapahtumia, mukaan lukien kuusi kaukaisissa galakseissa sijaitsevaa supernovaa, jotka myöhemmin vahvistettiin maanpäällisiä instrumentteja käyttäen tehdyillä havainnoilla. SisäänToukokuu 2019, TESS havaitsi useita kymmeniä supernovoja . On arvioitu, että kaukoputken on havaittava noin 200 niistä ensisijaisen tehtävänsä aikana.

Asteroidit

Siihen asti kun Toukokuu 2019, havaitaan yli tuhat asteroidia. Ne ovat enemmän haittaa kuin odotettiin. Vaikuttaa siltä, ​​että he voivat johtaa ohjelmistoa harhaan tekemällä sen pitämään todellisia kauttakulkuja väärinä positiivisina (jotka siis ovat vääriä negatiivisia ).

Muu

TESS havaitsee tähden , jonka mustan aukon vuorovesi vaikuttaa .

Tess löysi vuonna 2020 kuuden tähden tähtijärjestelmän TYC7037-89-1, joka koostui kolmesta parin binaarisesta tähdestä, jotka kiertävät toisiaan. Jokainen pari.

Viitteet ja huomautukset

  1. https://space.skyrocket.de/doc_sat/explorer.htm
  2. (in) "  Miksi TESS?  » , Projektin virallisella verkkosivustolla , Goddard Space Flight Center - NASA (luettu 13. maaliskuuta 2018 )
  3. (in) "  TESS Science Tavoitteet  " on virallisilla verkkosivuilla hanke , Space Flight Center Goddard - NASA (näytetty 14 maaliskuu 2018 )
  4. (in) "  Kuinka monta eksoplaneetta ON KEPLERIN löytänyt?  » , NASA (käytetty 17. maaliskuuta 2018 )
  5. (en) "  TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)  " , EO-portaalissa , Euroopan avaruusjärjestö (käytetty 12. maaliskuuta 2018 )
  6. (sisään) Dwayne Brown, "  NASA valitsee tieteelliset tutkimukset konseptitutkimuksiin  " , NASA ,29. syyskuuta 2011(katsottu 7. huhtikuuta 2013 )
  7. (in) "  NASA valitsee MIT-johtaman TESS-projektin vuoden 2017 operaatioon  " , MITnews,5. huhtikuuta 2013(katsottu 7. huhtikuuta 2013 )
  8. (in) JD Harrington, "  NASA valitsee tutkimuksen for Formulation Explorer  " , NASA ,5. huhtikuuta 2013(katsottu 7. huhtikuuta 2013 )
  9. (in) Mike Wall, "  NASA käynnistää planeetta-metsästys Probe Neutron Star Experiment 2017  " on Space.com ,5. huhtikuuta 2013(katsottu 7. huhtikuuta 2013 )
  10. (sisään) Dan Leone, "  Orbital saa 75 miljoonaa dollaria TESS Exoplanet -teleskoopin rakentamiseen  " osoitteessa spacenews.com ,24. huhtikuuta 2013
  11. (in) "  Mission historia  " on virallisilla verkkosivuilla hanke , Space Flight Center Goddard - NASA (näytetty 13 maaliskuu 2018 )
  12. (in) "  Observing Tekniset tiedot  " päälle TESS Science tukikeskus , Space Flight Center Goddard - NASA (näytetty 16 maaliskuu 2018 )
  13. (en) "  Operations Launch and orbit  " , TESS-tiedetukikeskuksessa , Goddardin avaruuslentokeskuksessa - NASA (käytetty 15. maaliskuuta 2018 )
  14. (in) "  Mission - tiede  " on TESS Science tukikeskus , Space Flight Center Goddard - NASA (näytetty 15 huhtikuu 2018 )
  15. (in) "  TESS: All Sky Survey for Transiting Planets  " , Centauri Dreams ,26. maaliskuuta 2008(katsottu 7. huhtikuuta 2013 )
  16. (en) David Chandler, "  MIT pyrkii etsimään maapallon kaltaisia ​​planeettoja Googlen avulla  " [ archive du16. toukokuuta 2012] , MITnews,19. maaliskuuta 2008(katsottu 7. huhtikuuta 2013 )
  17. (en) David W. Latham, "  Kohti pienempien kulkevien planeettojen havaitsemista ja karakterisointia  " ,27. heinäkuuta 2007(katsottu 7. huhtikuuta 2013 )
  18. (in) "  ominaisuudet TESS avaruusteleskooppi  " päälle TESS Science tukikeskus , Space Flight Center Goddard - NASA (näytetty 14 maaliskuu 2018 )
  19. (sisään) Patric Blau, "  TESS Spacecraft Platform  " on spaceflight101.com (käytetty 18. huhtikuuta 2018 )
  20. (in) David Chandler, "  NASA valitsee MIT-Led tiimi kehittää planeetta-hakuja satelliitti  " , MIT News3. kesäkuuta 2008(katsottu 7. huhtikuuta 2013 )
  21. TESS-observatorion opas (v1.1) , s.  19-20
  22. Rémy Decourt, "  Tess, eksoplaneettojen metsästäjäsatelliitti, nousee pois  " , Futuralla , SARL Futura-Sciences -yhtiössä (tarkastettu 6. huhtikuuta 2018 )
  23. (in) "  NASA Awardsin julkaisupalvelusopimus Exoplanet Survey Satellite -liikenteen kulkua varten  " , NASA ,16. joulukuuta 2014
  24. (in) George Ricker, "  ylilentäville Eksoplaneetta Survey Satellite (TESS)]  " [video] ,11. huhtikuuta 2013
  25. (in) "  Maapohjainen seurantaohjelma  " , projektin virallisella verkkosivustolla , Space Flight Center Goddard - NASA (avattu 15. maaliskuuta 2018 )
  26. (in) "  Guest tutkija ohjelma  " päälle TESS Science tukikeskus , Space Flight Center Goddard - NASA (näytetty 15 maaliskuu 2018 )
  27. (in) "  Extended Mission  " on TESS Science tukikeskus , Space Flight Center Goddard - NASA (näytetty 22 marraskuu 2020 )
  28. (in) "  NASA Extends Mission through the TESS 2022  " on TESS MIT , MIT (käytetty 18. heinäkuuta 2019 )
  29. (sisään) "  NASA: n TESS-operaatio suorittaa ensimmäisen tutkimusvuoden, kääntyy pohjoiseen taivaaseen  " , NASA , NASA ,25. heinäkuuta 2019
  30. (in) "  TESS Planet kreivi ja paperit  " päälle TESS MIT , Massachusetts Institute of Technology (tutustuttavissa 04 joulukuu 2019 )
  31. (en) Justin Davenport, "  Kolmen vuoden kuluttua TESS tarjoaa löytöjä laajennetun tehtävän jatkuessa  " , osoitteessa nasaspaceflight.com ,18. huhtikuuta 2021
  32. (in) Francis Reddy, "  NASAn TESS pyöristää ylöspäin icts Ensimmäinen Planeetat Snares Kaukomailla asuvat supernoville  " on NASAn Eksoplaneetta Exploration , NASA ,7. tammikuuta 2019

Viiteasiakirjat

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit