เมื่อเวลา 6:51 น. EDT ในวันพุธที่ 18 เมษายนจรวด SpaceX Falcon 9 ระเบิดออกจาก Cape Canaveral ของรัฐฟลอริดา มันถือ TESS ของนาซ่า: ดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบ Transiting จากสิ่งที่เราสามารถบอกได้ภารกิจดำเนินไปโดยไม่มีการผูกปมด้วยขั้นตอนแรกที่กลับสู่ฝั่งบนเรือลอยน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติกและขั้นตอนที่ 2 เพื่อส่ง TESS ไปสู่วงโคจรสุดท้าย
นี่คือการเปลี่ยนแปลงของยามขณะนี้เรากำลังเข้าสู่วันสุดท้ายสำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของนาซ่า มันหมดเชื้อเพลิงและพิการจากการทำล้อปฏิกิริยาให้หายไป ในเวลาเพียงไม่กี่เดือนนาซ่าจะปิดตัวลงอย่างดี
มันเป็นเรื่องน่าเศร้า แต่ไม่ต้องกังวลกับการเดินทางของ TESS การเดินทางของดาวเคราะห์นอกระบบยังคงดำเนินต่อไป: ค้นหาโลกขนาดโลกในทางช้างเผือก
มันยากที่จะเชื่อว่าเรารู้จักกันเฉพาะเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่น ๆ มานานกว่า 20 ปีแล้ว ดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกที่พบคือดาวพฤหัส 51 Pegasi B ซึ่งถูกค้นพบในปี 1995 โดยทีมนักดาราศาสตร์ชาวสวิส
พวกเขาพบว่าโลกนี้ใช้วิธีการความเร็วเรเดียลซึ่งแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดึงดาวฤกษ์ไปมาเปลี่ยนความยาวคลื่นของแสงที่เราเห็นอยู่เล็กน้อย เทคนิคนี้ได้รับการปรับปรุงและใช้ค้นพบดาวเคราะห์อื่น ๆ อีกมากมายที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่น ๆ อีกมากมาย
แต่เทคนิคอื่นประสบความสำเร็จมากกว่า: เทคนิคการขนส่ง นี่คือจุดที่แสงจากดาวฤกษ์ถูกวัดอย่างระมัดระวังเมื่อเวลาผ่านไปเพื่อรับชมความสว่างในขณะที่ดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านหน้า
ในช่วงเวลาที่ฉันเขียนบทความนี้ในเดือนเมษายน 2018 มีดาวเคราะห์ยืนยัน 3,708 ดวงกับผู้สมัครอีกหลายพันคนที่ต้องการการยืนยันเพิ่มเติม
ดาวเคราะห์มีอยู่ทั่วไปในทุกรูปทรงและขนาด ตั้งแต่ยักษ์ก๊าซที่คุ้นเคยโลกหินและยักษ์น้ำแข็งที่เรามีในระบบสุริยะจนถึงดาวพฤหัสร้อนและซุปเปอร์เอิร์ ธ ที่แปลกตา นักดาราศาสตร์ยังพบดาวหางในระบบสุริยะอื่น ๆ เช่นดาวเคราะห์ดาวเสาร์ แต่ด้วยระบบวงแหวนที่แคระดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้เคียงของเรา การล่ายังเปิดอยู่สำหรับ exomoons ดวงจันทร์โคจรรอบดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์อื่น
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ของนาซ่าเป็นเครื่องมือล่าดาวเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา ในบรรดาดาวเคราะห์ 3,708 แห่งที่ค้นพบมาเคปเลอร์ได้ค้นพบโลก 2,342 ดวง
เคปเลอร์เปิดตัวในเดือนมีนาคม 2552 และเริ่มดำเนินการในวันที่ 12 พฤษภาคม 2552 โดยใช้กระจกหลัก 1.4 เมตรเพื่อสังเกตพื้นที่ 12 องศาของท้องฟ้า เพื่อการเปรียบเทียบดวงจันทร์ใช้เวลาประมาณครึ่งองศา ภูมิภาคที่มีขนาดของดวงจันทร์เป็นร้อยเท่า
เคปเลอร์ถูกวางไว้ในวงโคจรของโลกรอบ ๆ ดวงอาทิตย์เป็นเวลา 372.5 วัน ด้วยปีที่ยาวนานกว่ากล้องโทรทรรศน์จะค่อยๆลอยอยู่ด้านหลังโลกประมาณ 25 ล้านกิโลเมตรต่อปี
ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้เคปเลอร์ได้รับการออกแบบให้ใช้เทคนิคการขนส่งโดยค้นหาดาวเคราะห์ที่ผ่านหน้าดาวของพวกเขาในพื้นที่เฉพาะของท้องฟ้า ในขณะที่การสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบก่อนหน้านี้พบดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าเท่านั้นเคปเลอร์ก็อ่อนไหวพอที่จะเห็นโลกที่มีมวลครึ่งหนึ่งของโลกโคจรรอบดาวฤกษ์อื่น
และทุกอย่างกำลังดีไปจนถึงวันที่ 14 กรกฎาคม 2012 เมื่อหนึ่งในสี่ล้อปฏิกิริยาของยานอวกาศล้มเหลว นี่คือลูกข่างที่ยอมให้ยานอวกาศเปลี่ยนทิศทางของมันโดยไม่ต้องขับเคลื่อน ไม่มีปัญหาเคปเลอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อต้องการเพียงสาม จากนั้นวงล้อที่สองล้มเหลวในวันที่ 11 พฤษภาคม 2013 ทำให้ภารกิจหลักสิ้นสุดลง
สิ่งที่วิศวกรของเคปเลอร์ขึ้นมาเป็นหนึ่งในยานอวกาศที่แยบยลที่สุดในประวัติศาสตร์ของยานอวกาศ พวกเขาตระหนักว่าพวกเขาสามารถใช้แรงกดเบา ๆ จากดวงอาทิตย์เพื่อทำให้กล้องโทรทรรศน์มีความเสถียรอย่างสมบูรณ์แบบและชี้ไปที่บริเวณท้องฟ้า
สิ่งนี้ทำให้เคปเลอร์ทำงานต่อไปโดยสังเกตส่วนที่ใหญ่กว่าของท้องฟ้า แต่การโคจรรอบดวงอาทิตย์จะทำให้มันดูเพียงภูมิภาคเดียวในระยะเวลาอันสั้น แทนที่จะสแกนดาวคล้ายดวงอาทิตย์เคปเลอร์ก็ให้ความสนใจกับดาวแคระแดงซึ่งสามารถมีโลกขนาดโลกที่โคจรรอบพวกมันทุกสองสามวัน
สิ่งนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อยุค K2 และในช่วงเวลานี้มันก็ได้มีการยืนยันอีก 307 ครั้งและดาวเคราะห์ที่ไม่ได้รับการยืนยัน 480 ตัว
แต่เคปเลอร์หมดเวลาแล้ว ประมาณหนึ่งเดือนที่ผ่านมาองค์การนาซ่าประกาศว่าเชื้อเพลิงของเคปเลอร์เกือบหมด เชื้อเพลิงนี้มีความสำคัญเนื่องจากการซ้อมรบที่สำคัญอย่างหนึ่งที่ต้องทำคือการชี้ตัวเองกลับมาและโลกและอัปโหลดข้อมูลทั้งหมดที่รวบรวมได้ ตัวเลขขององค์การนาซ่าที่เพิ่งผ่านไปเพียงไม่กี่เดือนและเมื่อมันเกิดขึ้นพวกเขาจะสั่งให้กล้องโทรทรรศน์ชี้ไปที่โลกเป็นครั้งสุดท้ายส่งข้อมูลขั้นสุดท้ายแล้วปิดตัวลงตลอดไป
และในวันนี้ TESS ประสบความสำเร็จอย่างล้นหลามจึงหาทางมาแทนที่ที่เคปเลอร์ออกเดินทาง
มันถือดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบของนาซ่าหรือ TESS ซึ่งเป็นภาคต่อของเคปเลอร์ซึ่งเป็นการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบในระดับต่อไป
ภารกิจ TESS เริ่มดำเนินการในบางรูปแบบตั้งแต่ปี 2549 เมื่อครั้งแรกที่คิดว่าเป็นภารกิจที่ได้รับการสนับสนุนจาก Google, มูลนิธิ Kavli และ MIT
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการนำเสนอต่อองค์การนาซ่าและในปี 2556 ได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในภารกิจสำรวจของ NASA เหล่านี้เป็นภารกิจที่มีงบประมาณ 200 ล้านเหรียญหรือน้อยกว่า WISE และ WMAP เป็นตัวอย่างอื่นของภารกิจของ Explorer
แต่มีความแตกต่างระหว่างเคปเลอร์และ TESS
จำได้ไหมว่าเมื่อฉันบอกว่าเคปเลอร์กำลังเฝ้าดูท้องฟ้าในระดับ 12 x 12 องศา? TESS จะสำรวจทั่วทั้งท้องฟ้าซึ่งเป็นพื้นที่ที่ใหญ่กว่าที่เคปเลอร์สังเกต 400 เท่า
มันมีชุดกล้องแยก 4 ตัวที่เหมือนกันพร้อมกล้อง CCD แต่ละตัวมีขนาด 16.8 ล้านพิกเซล พวกเขาจัดเรียงเพื่อให้มุมมองตารางท้องฟ้าแบบ 24 องศา TESS จะแยกท้องฟ้าออกเป็น 26 ภาคและศึกษาภูมิภาคเป็นเวลาอย่างน้อย 27 วันเปลี่ยนจากดาวสว่างเป็นดาวสว่างทุกสองนาที
ในขณะที่เคปเลอร์กำลังดำน้ำลึกลงไปในภูมิภาคหนึ่งของท้องฟ้า TESS กำลังจะสำรวจดวงดาวที่สว่างที่สุด 500,000 ดวงในท้องฟ้าซึ่งสว่างกว่าดวงดาว 30 ถึง 100 เท่า ซึ่งหลายแห่งจะเป็นดาวอย่างดวงอาทิตย์ของเราเอง
มันจะสามารถสำรวจทั่วทั้งท้องฟ้าในระยะเวลาสองปีซึ่งเป็นพื้นที่ที่ใหญ่กว่าที่เคปเลอร์สังเกต 400 เท่า และนักดาราศาสตร์คาดหวังว่าภารกิจนี้จะทำให้เกิดดาวเคราะห์นอกระบบหลายพันดวงซึ่ง 500 ดวงนั้นจะเป็นขนาดโลกหรือขนาดใหญ่กว่าโลก
ด้วยการสำรวจท้องฟ้ากับดาวฤกษ์สว่างกว้างนี้ TESS จะค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่ใกล้ชิด หากดาวฤกษ์สว่างมีดาวเคราะห์ผ่านหน้าจากมุมมองของเรา TESS จะค้นหามัน มันจะสร้างแคตตาล็อกที่ชัดเจนของดาวเคราะห์ใกล้เคียง
เนื่องจากโลกเหล่านี้มีความสว่างมากในท้องฟ้ามันจะง่ายขึ้นสำหรับการสังเกตการณ์บนพื้นโลกและอวกาศเพื่อติดตามการสังเกตการณ์ นักดาราศาสตร์จะสามารถวัดขนาดมวลความหนาแน่นและแม้แต่บรรยากาศของโลกนอกระบบ แค่รอจนกว่าเจมส์เวบบ์จะนำเครื่องตรวจจับไปใช้กับบางส่วนของโลก
นอกเหนือจากภารกิจหลักในการค้นหาดาวเคราะห์แล้วองค์การนาซ่ายังได้เชิญผู้ตรวจสอบแขกให้ใช้ยานอวกาศเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์อื่น ๆ เช่นการค้นหาควาซาร์ติดตามการหมุนของดาวฤกษ์และสังเกตการแปรปรวนของดาวแคระ สิ่งใดก็ตามที่มีการเปลี่ยนแปลงของความสว่างจะเป็นเป้าหมายที่ยอดเยี่ยมสำหรับ TESS
คุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างหนึ่งของภารกิจ TESS คือวงโคจรของมันนำไปสู่เส้นทางที่ไม่เคยมีภารกิจอื่นมาใช้ มันเรียกว่าวงโคจร“ P / 2 จันทรคติเรโซแนนท์” และใช้ยานอวกาศบนวิถีโคจรเป็นวงรีซึ่งใช้เวลาครึ่งหนึ่งนานเท่าที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก - 13.7 วัน
ที่จุดที่ใกล้ที่สุดสู่โลกมันจะอยู่ที่ 35,785 กม. เหนือพื้นผิวและใช้เวลาสามชั่วโมงในการส่งข้อมูลทั้งหมดไปยังสถานีภาคพื้นดิน จากนั้นมันจะบินไปยังจุดสูงสุดที่ระดับความสูง 373,300 กม. จากอันตรายของสายพาน Van Allen
เมื่อถึงเวลาที่ภารกิจ TESS ปิดตัวลงเราจะได้รู้มากเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบในละแวกใกล้เคียงของเรา มีดาวเคราะห์มากมายที่เข้ากับดาวของพวกเขาอย่างสมบูรณ์แบบ และน่าเศร้าที่นี่มีระบบดาวเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้น
เราจะต้องใช้เทคนิคอื่น ๆ เพื่อค้นหาส่วนที่เหลือซึ่งฉันแน่ใจว่าเราจะครอบคลุมในบทความในอนาคต
หมายเหตุ: นี่คือการถอดเสียงจากวิดีโอที่เราโพสต์ ดูได้ที่นี่
