Миссия на аэростатах поднимает планку в науке об экзопланетах

В последнее время атмосферы экзопланет находятся в центре внимания исследователей, и космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) изучает максимально возможное их количество.

Однако время, затрачиваемое на работу самого мощного в мире космического телескопа, очень ценно, и получить полную картину любой такой атмосферы без значительных временных затрат сложно.

Поэтому междисциплинарная группа исследователей разработала альтернативную миссию, которая специализируется на сборе как можно большего количества информации об атмосферах экзопланет, но при этом имеет гораздо меньший бюджет, чем флагманские миссии, такие как JWST.

Миссия, известная как EXoplanet Climate Infrared TElescope (EXCITE), имеет одну особенность, которой нет у JWST — гондолу.

Статья опубликована на сервере препринтов arXiv.

Это происходит потому, что он прикреплен к воздушному шару , предназначенному для полета на высоте около 40 км, над 99,5% атмосферы Земли.

В условиях низкой видимости, например, над Антарктидой, он может непрерывно наводиться на цель в течение нескольких дней.

Именно это необходимо для получения «фазовых кривых» горячих экзопланет Юпитера, которые совершают оборот вокруг своих звезд каждые несколько дней.

В большинстве случаев внимание СМИ к открытиям экзопланет сосредоточено либо на транзитах, когда планета проходит перед своей звездой и временно демонстрирует край своей атмосферы в начале и конце события, либо на вторичных затмениях, когда она проходит за звездой, и наблюдатель может снова увидеть край атмосферы на очень короткое время до и после того, как он скрывается из поля зрения.

Однако это лишь временные снимки , которые в лучшем случае дают двухмерное изображение атмосферы планеты.

Фазовые кривые, с другой стороны, используют тот факт, что горячие Юпитеры находятся достаточно близко к своей звезде, чтобы быть приливно заблокированными — это означает, что только одна сторона всегда обращена к звезде, а другая — только к вакууму космического пространства.

Когда планета проходит перед звездой, это означает, что ее «линия терминатора», где день встречается с ночью, перемещается вдоль поверхности планеты с точки зрения наших наблюдений.

В течение нескольких дней эта движущаяся линия позволит исследователям создать полную трехмерную карту температуры и состава атмосферы планеты, чего просто невозможно сделать с помощью снимков, полученных во время транзитов и вторичных затмений.

На основе этих трехмерных карт астрономы могут создавать карты погоды по долготе, которые позволяют определить самую горячую точку на планете.

Они даже могут определять давление в атмосфере, поскольку разные длины волн света поглощаются при разном давлении, а телескоп EXCITE разработан для получения спектроскопических кривых, позволяющих различать разные длины волн.

В конечном итоге, эти улучшенные функции делают EXCITE захватывающей альтернативой традиционным крупномасштабным обсерваториям экзопланет.

Фактически, у него даже есть некоторые преимущества перед такими телескопами, как JWST и Hubble.

У JWST есть проблема в том, что он почти слишком хорош — режим PRISM, который мог бы отслеживать эти фазовые кривые, слишком чувствителен к самым ярким звездам-кандидатам, поскольку они перегрузили бы сенсор.

В данном случае слабым местом телескопа Хаббл является его положение на орбите, поскольку он регулярно входит и выходит из тени Земли в рамках своей низкой околоземной орбиты, вызывая значительные колебания температуры, требующие длительного времени стабилизации, и, следовательно, пробелы в наблюдениях, необходимых для получения полной фазовой кривой.

Чтобы доказать работоспособность этой системы, исследователи провели испытательный полет в августе 2024 года.

Телескоп EXCITE парил над Форт-Самнером, штат Нью-Мексико, в течение 10 часов с целью проверки систем.

Некоторые вещи прошли успешно — гондола могла стабилизироваться с точностью до долей угловой секунды, а криогенная система, необходимая для охлаждения инфракрасных детекторов и оптики, работала безупречно.

Однако большинство летных испытаний также сопряжены с трудностями, и в случае с EXCITE система GPS вышла из строя, а алюминиевый корпус, окружающий подшипники, сжался, ограничив возможность наклона телескопа и фактического наблюдения за объектом.

Это именно те трудности, которые можно ожидать от летных испытаний новой технологии, и инженеры уже работают над их решением.

Они надеются совершить длительный полет летом 2026-2027 годов в Антарктиде.

В случае успеха эта единственная миссия может удвоить количество известных человечеству фазовых кривых экзопланет.

Это звучит как довольно большое достижение для этой относительно недорогой миссии.

Сообщает android-robot.com

 

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

 

Поделиться новостью:

 

Топ новости часа

• "Продолжаю верить в справедливость и закон". Владислав Бакальчук раскрыл детали судебных разбирательств с бывшей женой Татьяной Ким...
• В Курской области выявили 28 случаев фиктивной регистрации иностранных граждан...
• Принц Гарри и Меган Маркл не могут найти дом после переезда в США...
• Депутат Нилов: у пенсионеров-должников могут удержать до 70% пенсии...
• "Помните про Гитлера". Ксения Собчак заявила, что не любит домашних животных...
• «Это вам не Нива»: Рендерные снимки 5-дверной Suzuki Jimny привели автомобилистов в восторг...