Миссия “Хеопса”: как новый европейский телескоп будет изучать далекие миры

Космический телескоп Европейского космического агентства (ЕКА) “Хеопс” был запущен в среду для изучения планет за пределами Солнечной системы. Ученые возлагают на него огромные надежды.

Новая космическая миссия продолжит серию более ранних наблюдений и поможет по-новому взглянуть на природу отдаленных миров. Из чего они состоят? Как они сформировались? И как менялись с течением времени?

Телескоп был доставлен на орбиту российской ракетой-носителем “Союз”, стартовавшей с космодрома Куру во Французской Гвиане.

“Хеопс” (Cheops – CHaracterising ExOPlanets Satellite) – совместный проект 11 государств-членов ЕКА. Ведущую роль в его реализации играет Швейцария.

Чем займется “Хеопс”?

Бернский университет совместно с Женевским университетом разработали мощный фотометр для телескопа. Этот прибор должен измерять малейшие изменения освещения, когда планеты проходят перед крупнейшими звездами своих систем.

Этот период (который называют “транзитом”) позволит измерить точный диаметр планеты, поскольку изменения в освещении пропорциональны поверхности небесного тела. Когда эта информация совмещается с данными о массе объекта, которые добываются иным способом, ученые получают возможность определить плотность планеты.

“Поскольку мы что-то узнаем о составе планеты и ее внутренней структуре, а также проведем такие измерения для разных планет, движущихся вокруг разных типов звезд, далеких и близких, мы также сможем узнать новые факты о формировании и эволюции планет”, – сказала Би-би-си участница проекта Кейт Айзак.

 

В чем важность миссии?

С конца 1990-х годов ученым удалось открыть около 4,5 тысяч планет, используя различные технологии. Однако сегодня ученым мало только открывать новые космические тела и вести их учет. Нам требуется более дотошное изучение этих объектов. Есть ли на этих планетах атмосфера и какова ее толщина? Какие там типы облаков? Есть ли на поверхности планет океаны? Окружена ли планета кольцами или спутниками? “Хеопс” должен ответить на эти вопросы, только лишь взглянув на крохотные вспышки света во время “транзита”.

Цель миссии – проанализировать 400-500 объектов за ближайшие 3,5 года. Большая часть планет по размеру находится в диапазоне между размерами Земли и Нептуна, иногда их называют суперземлями (или сверхземлями). Согласно данным современных исследований экзопланет, именно эта группа будет самой обширной.

Насколько точен “Хеопс”?

Новый телескоп будет концентрироваться на изучении ярких звезд, но предоставляемые им данные все равно будут небесспорными.

Когда планета размером с Юпитер проходит перед звездой размером с Солнце, уменьшение потока света для “Хеопса” составит всего 1%. Но если то же самое сделает планета размером с Землю, сокращение потока света будет в сто раз меньше – на уровне 0,01%.

“Сложность заключалась в том, чтобы создать оптическую систему, способную измерить эти незначительные изменения освещения”, – говорит профессор Вилли Бенц, один из главных исследователей проекта “Хеопс”.

“Для примера: когда мы захотели протестировать этот процесс в лаборатории, мы не смогли найти ни одного существующего в мире источника света, который бы позволил нам произвести более-менее точное испытание телескопа. Поэтому нам пришлось самим его создать”, – рассказывает Бенц.

Как это соотносится с другими миссиями?

Сегодня в космосе работает американский телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), который перенял эстафету у космической обсерватории “Кеплер”. Оба занимались поисками новых планет, которые теперь предстоит изучать 280-килограммовому “Хеопсу”.

Компании НАСА составили для европейского телескопа некий шортлист: сферу его исследований сократили до поиска самых интересных объектов для следующих поколений космических исследователей. Последующие миссии уже смогут проанализировать химический состав атмосферы экзопланет в поисках газов, которые могут указать на присутствие жизни на планете. Самый ожидаемый проект ближайшего будущего – космический телескоп имени Джеймса Уэбба, который должен быть запущен в 2021 году.

“Это классический для астрономии случай, когда вы используете маленький телескоп для того, чтобы обнаружить [планеты], а затем крупный телескоп, чтобы изучать. И это именно тот процесс, который мы планируем реализовать”, – говорит лауреат Нобелевской премии по физике 2019 года, профессор Дидье Кело.

“Хеопс” сейчас должен отобрать самых лучших кандидатов, которых будут исследовать с помощью особого оборудования: огромных телескопов на Земле и космического телескопа Джеймса Уэбба. Именно по такой цепочке мы будем работать”, – объясняет Кело, возглавляющий научную миссию “Хеопса”.

Телескоп с диафрагмой 30 см был не единственным “пассажиром” “Союза”. Основным грузом ракеты-носителя стал итальянский спутник-радар.

Когда телескоп выйдет на орбиту, первым делом будет необходимо открыть защитную дверцу для его оптики. Все научные операции будут контролироваться Женевским университетом.

 

Источник: https://www.bbc.com/

Фото: скриншот