Źródło: NASA
Teleskop Kosmiczny TESS (ang. Transiting Exoplanet Survey Satellite) to nowy poszukiwacz planet pozasłonecznych od NASA. Teleskop odkryje tysiące egzoplanet. Podczas dwuletniej zasadniczej misji przeskanował nasze kosmiczne sąsiedztwo - najbliższe gwiazdy, wokół której mogą krążyć obce światy. TESS podobnie jak misja Kosmicznego Teleskopu Keplera pokaże różnorodność egzoplanet w naszej Galaktyce.
TESS - nowy rozdział w dziedzinie poszukiwania egzoplanet
Teleskop TESS przeszukuje prawie całe niebo, monitorując jasność ponad 200 000 gwiazd w naszej galaktyce. Egzoplanety są znajdowane, podobnie jak w przypadku teleskopu Keplera, techniką fotometryczną. Polega ona na poszukiwaniu periodycznych spadków jasności dochodzącej z gwiazd, które wskazywać będą na przejście potencjalnej egzoplanety przed gwiazdą (jej bardzo niewielkie zaćmienie). Szacuje się, że dzięki misji TESS katalog egzoplanet powiększy się o tysiące nowych obiektów.
Teleskop Jamesa Webb’a, który wystartuje w 2021 roku będzie świetnym uzupełnieniem misji egzoplanetarnej TESS’a. Następca teleskopu Hubble’a będzie kierował swoją optykę na ciekawsze egzoplanety odkryte przez misję TESS. Naukowcy tym samym będą mogli badać atmosfery odległych światów, a w niektórych przypadkach znajdować warunki sprzyjające podtrzymaniu życia.
Misja teleskopu TESS w pytaniach i odpowiedziach
Profil misji
TESS użył pierwszy raz wykorzystywanej w misjach naukowych eliptycznej orbity o wysokiej ekscentryczności wokół Ziemi. Najwyższy jej punkt sięga orbity Księżyca, a okres obiegu teleskopu wokół Ziemi wynosi 13,7 dnia. Aby tam trafić, teleskop w serii manewrów musiał przygotować orbitę, umożliwiającą przelot w pobliżu Księżyca. Asysta grawitacyjna naszego naturalnego satelity przyspieszyła teleskop i znacząco zmieniła inklinację jego orbity. Po bliskim spotkaniu z Księżycem, TESS uruchomił swoje silniki w manewrach stabilizujących do docelowej orbity.
TESS znalazł się na stabilnej orbicie po dwóch miesiącach od startu. Co dwa tygodnie statek zbliża się do Ziemi na dystans 1/3 odległości między Ziemią, a Księżycem, by wysłać na Ziemię pozyskane dane.
TESS w ciągu dwóch lat zasadniczej fazy swojej misji spojrzał na każdy planowany fragment nieba wokół siebie. Inżynierowie podzielili sferę na 26 sektorów - każdy o wymiarach sferycznych 24 stopni (w azymucie) na 96 stopni (w wysokości sferycznej). Kamery teleskopu na każdy z tych sektorów patrzyły przez 27 dni, rejestrując co 2 minuty jasność najmocniej świecących gwiazd, wybranych do misji.
W czasie lipiec 2018 - lipiec 2019 teleskop obserwował 13 sektorów na południowej półkuli ekliptycznej. Podczas drugiego roku misji zasadniczej lipiec 2019 - lipiec 2020 obserwowana była półkula północna. Teraz trwa trzeci rok misji, w którym ponowne obserwacje dokonywane są dla półkuli południowej. Ta faza misji potrwa do lipca 2021 r.
Obserwacje naukowe
Rok 1:
Sektor 1: 25 lipca 2018 - 22 sierpnia 2018
Sektor 2: 22 sierpnia 2018 - 20 września 2018
Sektor 3: 20 września 2018 - 18 października 2018
Sektor 4: 18 października 2018 - 15 listopada 2018
Sektor 5: 15 listopada 2018 - 11 grudnia 2018
Sektor 6: 11 grudnia 2018 - 7 stycznia 2019
Sektor 7: 7 stycznia 2019 - 2 lutego 2019
Sektor 8: 2 lutego 2019 - 28 lutego 2019
Sektor 9: 28 lutego 2019 - 26 marca 2019
Sektor 10: 26 marca 2019 - 22 kwietnia 2019
Sektor 11: 22 kwietnia 2019 - 21 maja 2019
Sektor 12: 21 maja 2019 - 19 czerwca 2019
Sektor 13: 19 czerwca 2019 - 18 lipca 2019
Start misji
Rakieta Falcon 9 przed lotem z teleskopem TESS. Źródło: NASA
| Data startu | 19.04.2018, 00:51 polskiego czasu |
|---|---|
| Rakieta nośna | Falcon 9 v1.2 |
| Miejsce startu | Cape Canaveral, stanowisko SLC-40 |
| CEL MISJI | Orbita silnie eliptyczna (HEO), 108 000 km x 375 000 km, inklinacja 37 stopni |
Teleskop TESS poleciał na orbitę na pokładzie dwustopniowej rakiety Falcon 9 firmy SpaceX. Rakieta Falcon 9 już przeszła do historii stając się pierwszym systemem, którego dolny stopień wylądował z powrotem na Ziemi po przeprowadzeniu lotu. SpaceX chce odzyskiwać części swoich rakiet, by zmniejszyć koszty wysyłania ładunków w przestrzeń kosmiczną.
Rakieta Falcon 9 wystartowała z teleskopem w czwartek w nocy o 0:51 czasu polskiego. Start odbył się z przylądka Cape Canaveral na Florydzie.
Po fazie lotu napędzanej silnikami dolnego stopnia, pracę przejął górny stopień, który w pierwszym odpaleniu umieścił się z ładunkiem na tymczasowej orbicie parkingowej. Później nastąpiła faza dryfu, trwająca około 44 minut. Po niej górny stopień odpalił po raz kolejny silnik, który umieścił ładunek na docelowej orbicie transferowej o wymiarach 200 km na 270 000 km i inklinacji 28 stopni. Potem nastąpiła udana separacja ładunku i statek rozpoczął samodzielną podróż na orbitę docelową.
TESS uruchomił swoje oprzyrządowanie naukowe w celach testów 8 dni po starcie. Teleskop przeleciał w pobliżu Księżyca 16 maja, a 12 czerwca trafił na docelową orbitę misji.
Budowa teleskopu
Źródło: Goddard Space Center.
Sprzęt optyczny
W skład wyposażenia optycznego teleskopu wchodzą 4 identyczne kamery szerokokątne. Każda z nich posiada 7 soczewek, pakiet detektorów i potrzebną elektronikę do rejestrowania jasności gwiazd i detekcji tranzytów. Każda kamera jest wyposażona w osłonę, chroniącą soczewki przed dostaniem się światła z nieobserwowanego rejonu nieba. Wszystkie cztery kamery są umieszczone na wspólnej płycie, która jest otoczona dodatkową osłoną przeciwsłoneczną.
Platforma
Platforma teleskopu TESS to struktura i te podsystemy satelity, które umożliwiają pracę urządzeniom naukowym. Platforma TESS bazuje na produkowanej przez firmę Orbital ATK platformie LEOStar-2 dla małych i średniej wielkości misji na niskiej orbicie okołoziemskiej.
Platforma ma budowę sześciokątną o wysokości 1,5 m i średnicy 1,2 m. Platforma używa głównie pasywnej kontroli termicznej - specjalne malowanie i rurki rozpraszające ciepło z elektroniki statku. Oriencję statku zapewniają cztery koła reakcyjne, a kontorlę położenia wspomagają kamery naukowe satelity, szperacz gwiazd duńskiej firmy DTU. Dodatkowo na statku znalazły się wspomagające ustalenie orientacji sensory położenia Słońca i żyroskopy.
Do kontroli orientacji i położenia na orbicie platofrma teleskopu TESS została wyposażona w jednoskładnikowy system paliwowy zasilany hydrazyną. Na satelicie umieszczono łącznie 5 silników, korzystających ze wspólnego zbiornika - 4 z nich to niewielkie silniczki do zmiany orientacji, a jeden do większy silnik do manewrów orbitalnych.
Komunikacja
Anteny zamontowane na teleskopie TESS umożliwiają wysłanie komend do statku z Ziemi i zbieranie pozyskanych danych naukowych. Duży talerz widoczny na zdjęciach satelity to antena wysokiego zysku pasma Ka. Ma ona średnicę 0,7 m i jest zainstalowany na jednym z bocznych paneli. Ma moc transmisji wynoszącą 2 W i może przesyłać z maksymalną przepustowością 125 Mb/s. Opórcz tego sonda posiada dwie anteny dookolne pasma S, do ściągania telemetrii i wysyłania poleceń.
Zasilanie
TESS czerpie energię elektryczną ze Słońca, używając do tego celu pary paneli słonecznych. Panele słoneczne sondy są rozkładane i mają wymiary 1,1 m na 0,9 m. Są w stanie produkować 415 W energii elektrycznej.
Kalendarium misji
18 kwietnia 2018 roku - start teleskopu TESS na pokładzie rakiety Falcon 9
17 maja 2018 roku - asysta grawitacyjna Księżyca
30 maja 2018 roku - wejście na docelową orbitę wokół Ziemi
25 lipca 2018 roku - początek naukowej pracy teleskopu
22 sierpnia 2018 roku - zakończenie obserwacji 1. sektora
7 stycznia 2019 roku - odkrycie pierwszych egzoplanet
15 kwietnia 2019 roku - odkrycie pierwszej planety wielkości Ziemi
17 lipca 2019 roku - przedłużenie misji teleskopu do 2022 roku
7 stycznia 2020 roku - odkrycie pierwszej planety wielkości Ziemi w ekosferze swojej gwiazdy