TESS – NASA:n avaruusteleskooppi eksoplaneettojen etsimiseen

TESS – NASA:n avaruusteleskooppi etsii eksoplaneettoja: löydöt, missiotiedot ja laukaisuinsightit siitä, miten TESS kartoittaa uusia aurinkokuntia ja potentiaalisia maailmoja.

Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) on suunniteltu NASA:n avaruusteleskooppi, jonka tarkoituksena on etsiä aurinkokunnan ulkopuolisia planeettoja (näitä kutsutaan eksoplaneetoiksi).

TESS laukaistiin 18. huhtikuuta 2018 SpaceX Falcon 9 Full Thrust -raketilla Cape Canaveralin ilmavoimien asemalta. Laukaisupalvelusopimuksen kokonaisarvo on 87 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria. SpaceX sai laukaisusopimuksen joulukuussa 2014.

Missio ja tähtäin

TESS on suunnattu löytämään eksoplaneettoja erityisesti kirkkaiden ja lähinä tähtien ympyröiltä. Tällaiset kohteet ovat arvokkaita, koska niiden ympärillä kiertävien planeettojen painovoima- ja spektrimittaukset (esimerkiksi massa- ja koostumusmääritykset) ovat helpommin tehtävissä maasta tai muista avaruusteleskoopeista.

Kuinka TESS löytää planeettoja

TESS käyttää transitimenetelmää: se tarkkailee tähden kirkkautta ja etsii pieniä, säännöllisiä himmenemisiä, jotka viittaavat planeetan kulkuun tähden editse. Kun samanlaisia himmenemisiä havaitaan useaan kertaan oikealla jaksolla, kohde voidaan merkitä eksoplaneetaksi ehdokkaana ja tarvitaan jatkoseurantaa vahvistamista varten.

Havaintostrategia ja laitteisto

Avaruudusalus on varustettu neljällä identtisellä laajakulmakameralla, jotka peittävät yhdessä suuren katon taivasta. TESS jakaa taivaan sektoreihin ja seuraa kutakin sektoria tyypillisesti noin 27 päivän ajan, mikä mahdollistaa lähes koko taivaan kartoittamisen kahdessa vuodessa primäärimission aikana. Mission aikana satojatuhansia tähtiä seurataan nopealla aikavälillä (keskitetyt tähdet) ja koko kentän kuvia tallennetaan säännöllisesti niin, että myös harvinaisempien ja odottamattomampien tapahtumien etsiminen on mahdollista.

Rata ja kesto

TESS kiertää Maata korkeassa elliptisessä radassa, joka on 2:1-resonanssissa Kuun kanssa; tämä stabiloi radan ja vähentää planeetan havaintojen häiriöitä pitkällä aikavälillä. Primäärimissio oli suunniteltu kestämään kaksi vuotta, mutta tehtävää on laajennettu useaan otteeseen, ja satelliitti jatkaa havaintoja laajennetun tehtävän puitteissa.

Löydöt ja vaikuttavuus

TESS on löytänyt ja kartoittanut tuhansia eksoplaneettaehdokkaita (joita usein kutsutaan lyhenteellä TOI, TESS Object of Interest) ja johtanut satoihin vahvistettuihin eksoplaneettoihin. Näihin kuuluu sekä pieniä, kivisiä planeettoja että suuria kaasujättejä; osa tähtää etenkin planeettoihin, jotka soveltuvat jatkoerittelyyn, kuten massamäärityksiin ja kaasukehän analyysiin. TESSin löytämät kirkkaiden tähtien planeetat ovat tehneet niistä erinomaisia kohteita jatkotutkimukselle esimerkiksi spektroskopialla ja atmosfäärin etsimiselle.

Yhteistyö ja datan saatavuus

TESSin tuottama data julkaistaan laajasti ja nopeasti tutkijayhteisön saataville, mikä mahdollistaa laajan kansainvälisen yhteistyön ja maasta tehtävät jatkoseurannat. Useat maanalaiset ja avaruusteleskoopit tekevät täsmäseurantaa ja vahvistuksia, ja julkisesta arkistosta (esim. MAST) saatavat tietojoukot ovat olleet keskeisiä uusien löytöjen varmistuksessa ja luokittelussa.

Verrattuna Kepleriin

Kun Kepler keskittyi syvälle yhden pienen taivaan alueen seuraamiseen ja etsi pääasiassa etäisiä, heikkoja kohteita, TESS kartoittaa lähes koko taivaan ja etsii ensisijaisesti kirkkaiden, läheisten tähtien ympiltä planeettoja. Näin TESS ja Kepler täydentävät toisiaan: Kepler tarjosi tilastollista kuvaa planeettojen yleisyydestä, kun taas TESS löytää helposti seurattavia lähikohteita yksityiskohtaista tutkimusta varten.

Valikoituja esimerkkejä ja jatkotoimet

• Monet TESSin ehdokkaista ovat saaneet jatkoseurantaa maasta käsin tehtävillä radiaalinopeusmittauksilla ja tarkemmilla valoisuusseurannoilla.
• Pienet avaruus- ja maapohjaiset instrumentit sekä suuret observatoriot, kuten Hubble ja James Webb -avaruusteleskooppi, ovat osallistuneet tai voivat osallistua TESSin löydösten yksityiskohtaiseen tutkimukseen.

Tulevaisuus

TESS jatkaa taivaan seurantaa laajennetun tehtävän aikana, ja sen löydökset muodostavat perustan monille tuleville eksoplaneettitutkimuksille. Koska TESS kohdistuu erityisesti kirkkaisiin, lähitähtiin, sen havaintojen avulla voidaan valita lupaavimmat kohteet seuraavan sukupolven spektroskooppisille ja kuvantaville tutkimuksille.

Huom. Tämä artikkeli antaa yleiskatsauksen TESS-tehtävästä; teknisiä yksityiskohtia (kuten kamerakohtaisia parametreja ja radan numeerisia arvoja) voi halutessaan etsiä tarkemmista teknisistä julkaisuista ja NASA:n tehtävädokumenteista.

Hae kirjaimella