CHEOPS (CHaracterisingExOPlanetsSยานอวกาศ) เพิ่งเปิดฝาบนกล้องโทรทรรศน์ ยานอวกาศได้เปิดตัวเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2019 และดำเนินการจนไม่มีที่ติ ในหนึ่งหรือสองสัปดาห์เราจะได้ภาพแรกของเราจากเครื่องดนตรี
CHEOPS เป็นภารกิจของ ESA ในความร่วมมือกับ University of Bern ของสวิตเซอร์แลนด์ ภารกิจของมันคือไม่ต้องหาดาวเคราะห์นอกระบบ แต่มองดูดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักมากขึ้นและดูว่าดาวเคราะห์เหล่านี้ผ่านหน้าดาวฤกษ์ของพวกมันอย่างไร มันจะดูการผ่านหน้าด้วยตาแหลมและจะกำหนดขนาดของดาวเคราะห์เหล่านั้นด้วยความแม่นยำและแม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การวัดมวลความหนาแน่นและองค์ประกอบที่ดีขึ้น
“ …เราคาดว่าจะสามารถวิเคราะห์และเผยแพร่ภาพแรกภายในหนึ่งหรือสองสัปดาห์”
David Ehrenreich นักวิทยาศาสตร์โครงการ CHEOPS มหาวิทยาลัยเจนีวา
“ ไม่นานหลังจากการเปิดตัวเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม 2019 เราทดสอบการสื่อสารกับดาวเทียม จากนั้นในวันที่ 8 มกราคม 2020 เราเริ่มทำการทดสอบการทำงานนั่นคือเราบูตเครื่องคอมพิวเตอร์ทำการทดสอบและเริ่มส่วนประกอบทั้งหมด” Willy Benz ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเบิร์นและหัวหน้าผู้วิจัยหลักของ ภารกิจ CHEOPS
“ การทดสอบทั้งหมดทำได้ดีมาก” เขากล่าว “ อย่างไรก็ตามตอนนี้เรากำลังตั้งตาคอยอย่างตื่นเต้นและกระวนกระวายกับขั้นตอนต่อไป: การเปิดฝาครอบ CHEOPS” เบนซ์กล่าวต่อ
เปิดทำการเมื่อเวลา 7.38 น. ในวันพุธที่ 29 มกราคม 2563 ศูนย์ปฏิบัติภารกิจที่ Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) ในกรุงมาดริดส่งคำสั่งให้ยานอวกาศเปิดขึ้น
“ การเปิดฝาครอบแผ่นกั้นกล้องโทรทรรศน์เป็นการดำเนินการที่สำคัญสำหรับ Cheops ทำให้กล้องโทรทรรศน์สามารถสังเกตดาวฤกษ์เป้าหมายของเราได้และเรายินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้รับการปฏิบัติอย่างไร้ที่ติ” Nicola Rando ผู้จัดการโครงการ ESA Cheops กล่าว
การเปิดฝาครอบเป็นการส่งสัญญาณการเริ่มต้นของการทดสอบและการสอบเทียบรอบต่อไปอีกรอบ กล้องโทรทรรศน์ถ่ายภาพหลายร้อยภาพในขณะที่ฝาครอบเปิดอยู่เป็นส่วนหนึ่งของการสอบเทียบเครื่องมือและสำหรับการทดสอบระยะต่อมา CHEOPS จะดูทั้งสองดาวด้วยดาวเคราะห์นอกระบบและดาวที่ไม่มี
“ ในอีกสองเดือนข้างหน้าดาวฤกษ์จำนวนมากที่มีและไม่มีดาวเคราะห์จะถูกกำหนดเป้าหมายเพื่อตรวจสอบความถูกต้องในการวัด CHEOPS ภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน” Benz อธิบาย
ช่วงนี้มีความสำคัญสำหรับลูกเรือภาคพื้นดินที่ศูนย์ปฏิบัติการภารกิจ มันให้โอกาสพวกเขาในการฝึกอบรมในทุกด้านของการปฏิบัติการภาคพื้นดิน
David Ehrenreich นักวิทยาศาสตร์โครงการ CHEOPS จากมหาวิทยาลัยเจนีวากล่าวว่า“ ข้อมูลดิบของ CHEOPS กำลังดำเนินการในกระบวนการลดข้อมูลที่เรียกว่า Ehrenreich อธิบายว่า:“ การประเมินความสามารถ CHEOPS อย่างสมบูรณ์และส่วนพื้นดินจะใช้เวลาพอสมควร อย่างไรก็ตามเราคาดว่าจะสามารถวิเคราะห์และเผยแพร่ภาพแรกภายในหนึ่งหรือสองสัปดาห์”
CHEOPS เป็นหนึ่งในภารกิจ S-Class (ชั้นเล็ก) ใหม่ของ ESA เหล่านี้เป็นภารกิจที่มีงบประมาณ จำกัด อยู่ที่ $ 50 ล้านยูโร CHEOPS เป็นภารกิจแรกของเหล่านี้และ Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) ซึ่งเป็นความพยายามร่วมกันกับจีนจะเป็นภารกิจต่อไป
มีวิธีการหลักสองวิธีในการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบ ภารกิจของ Kepler และ TESS นั้นใช้วิธีการเปลี่ยนเครื่อง วิธีการส่งผ่านหมายถึงดาวเคราะห์นอกระบบที่เดินทางหรือผ่านหน้าดาวฤกษ์จากมุมมองของเรา สามารถตรวจจับการจุ่มลงในแสงดาวนาทีแล้วยืนยันด้วยกล้องโทรทรรศน์อื่น
อีกวิธีหนึ่งและวิธีแรกในการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบคือวิธีความเร็วเรเดียล วิธีนี้มุ่งเน้นไปที่ดาวฤกษ์และตรวจจับการเคลื่อนที่ของดาวดวงเล็ก ๆ ในฐานะที่เป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรรอบมัน มันยังเป็นที่รู้จักกันในนาม Doppler spectroscopy
วิธีที่สามคือการสังเกตโดยตรง แต่มีเพียงไม่กี่คนที่ได้รับการสังเกตโดยตรง
วิธีการผ่านหน้าช่วยให้ระบุขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบได้ดี แต่ไม่ใช่มวล และวิธีการความเร็วเรเดียนสามารถบ่งบอกถึงมวลของดาวเคราะห์ได้ดี แต่ไม่ใช่ขนาดของมัน มีดาวเคราะห์นอกระบบเพียง 4,000 คนที่เรารู้ว่ามีข้อมูลที่แม่นยำทั้งขนาดและมวล นั่นทำให้ยากที่จะกำหนดความหนาแน่นและองค์ประกอบของพวกเขา การรู้สิ่งเหล่านี้จะช่วยกำหนดว่าพวกเขาก่อตัวอย่างไรและจะทำให้กระจ่างว่าดาวเคราะห์และระบบสุริยะของเราเป็นอย่างไร
CHEOPS จะสังเกตดาวฤกษ์ที่ดาวเคราะห์นอกระบบทำการวัดการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในความสว่างของมันเนื่องจากการเดินทางผ่านดาวเคราะห์ ข้อมูลจะช่วยให้การวัดขนาดของดาวเคราะห์ที่โคจรอย่างแม่นยำและแม่นยำ CHEOPS จะกำหนดเป้าหมายดาวที่โฮสต์ดาวเคราะห์ในช่วงขนาดซุปเปอร์เอิร์ ธ ถึงดาวเนปจูน ด้วยการรวมขนาดเข้ากับการตรวจวัดสเปคโทรสโคปภาคพื้นดินที่มีอยู่ของมวลดาวเคราะห์ CHEOPS จะให้การประมาณความหนาแน่นเป็นขั้นตอนแรกสู่การจำแนกลักษณะดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเรา
ในช่วงภารกิจ 3.5 ปี CHEOPS จะมองดูดาวฤกษ์ใกล้เคียงที่สว่างที่สุดซึ่งเป็นที่รู้จักในการเป็นเจ้าภาพดาวเคราะห์นอกระบบ
CHEOPS จะสามารถอธิบายลักษณะดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้ด้วยความแม่นยำระดับใหม่ ผลลัพธ์ของ CHEOPS เหล่านี้จะนำไปสู่การติดตามผลเพิ่มเติมในอนาคตโดยกล้องโทรทรรศน์เช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์และโดยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินขนาดใหญ่เช่นกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สุดระยะ 40 เมตรที่กำลังก่อสร้าง ความสามารถด้านอินฟาเรดของ James Webb จะช่วยให้การศึกษารายละเอียดของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบ
CHEOPS กำลังโคจรรอบโลกที่ระดับความสูง 700 กม มันอยู่ในวงโคจรของดวงอาทิตย์ซิงโครนัสและติดตามจุดสิ้นสุด มันยังเรียกว่าวงโคจรรุ่งอรุณ - พลบค่ำและยานอวกาศจะชี้ไปยังด้านกลางคืนของโลกเสมอ สิ่งนี้จะ จำกัด ผลกระทบของแสงแดดโดยตรงและแสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมาจากโลกตามการวัดของยานอวกาศ
CHEOPS เป็นเครื่องมือง่ายๆที่อยู่ในใจ เป็นกล้องโทรทรรศน์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่ากล้องโทรทรรศน์ Ritchey-Chretien และมีรูรับแสงขนาด 32 ซม. (12 นิ้ว) กล้องโทรทรรศน์นั้นเย็นลงเรื่อย ๆ จนถึงอุณหภูมิ -40 องศาเซลเซียส ยานอวกาศนั้นใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งทำหน้าที่เป็นเกราะบังแดด
80% ของเวลาการสังเกต CHEOPS จะถูกใช้ในโปรแกรม CHEOPS รับประกันเวลาที่สังเกต (GTO) นั่นหมายความว่ามันจะใช้เวลา 80% ในการมองดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักกันซึ่งจะทำให้การทำงานของมันมีประสิทธิภาพมาก
“ การกำหนดเป้าหมายระบบที่เป็นที่รู้จักทำให้เรารู้ได้อย่างแม่นยำว่าจะมองไปที่ไหนบนท้องฟ้าและเมื่อไรที่จะจับภาพดาวเคราะห์นอกระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก” วิลลี่เบนซ์นักวิเคราะห์หลักของ CHEOPS ที่มหาวิทยาลัยเบิร์น “ สิ่งนี้ทำให้ CHEOPS สามารถกลับไปยังดาวแต่ละดวงได้หลายครั้งในช่วงเวลาของการเคลื่อนย้ายและบันทึกการผ่านหน้าจำนวนมากซึ่งเป็นการเพิ่มความแม่นยำในการตรวจวัดของเราและทำให้เราสามารถทำการจำแนกลักษณะของดาวเคราะห์ขนาดเล็กในขั้นแรกได้ ช่วงขนาดถึงดาวเนปจูน”
เวลาที่เหลืออีก 20% ของการสำรวจจะมีให้สำหรับชุมชนทางดาราศาสตร์ที่กว้างขึ้น
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: ปกของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ CHEOPS เปิด
- ESA: วัตถุประสงค์ของวิทยาศาสตร์ CHEOPS
- นิตยสาร Space: CHEOPS ของ ESA เพิ่งเปิดตัว เรากำลังจะเรียนรู้มากขึ้นเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ
