CHEOPS-rymdskeppet tar de första tentativa stegen i sitt uppdrag. Tillbaka den 29 januari öppnade rymdskeppet locket på linsen. Nu har vi de första bilderna från CHEOPS.
CHEOPS står för CHaracterisingExOPLanetSatellite. Det är ett europeiskt rymdorganisationsuppdrag (ESA) att studera några av de ljusaste och närmaste stjärnorna som redan är kända för att vara värd för exoplaneter. CHEOPS kommer att göra precisionsmätningar av exoplanetstorlekar för att avslöja världens täthet och sammansättning. Det fokuserar på planeter i massområdet från jorden till Neptun.
Blir inte för upphetsad än. Dessa första bilderna vinner inga priser.
Men de är inte tänkt. Deras syfte är att verifiera att satellitens system fungerar, så att deras suddiga karaktär är en kritisk del av uppdraget. Och när teamet väntade på de första bilderna växte spänningen.
"När de första bilderna av ett fält av stjärnor dök upp på skärmen var det direkt för alla att vi verkligen hade ett fungerande teleskop."
Willy Benz, huvudutredare, CHEOPS Mission.
"De första bilderna som var på väg att dyka upp på skärmen var avgörande för att vi skulle kunna avgöra om teleskopets optik hade överlevt raketutskottet i god form," förklarar Willy Benz, professor i astrofysik vid University of Bern och Principal Investigator av CHEOPS-uppdraget, i ett pressmeddelande. "När de första bilderna av ett fält av stjärnor dök upp på skärmen var det direkt för alla att vi verkligen hade ett fungerande teleskop," sade Benz.
Nu när CHEOPS-teamet vet att teleskopet fungerar måste de veta hur bra det fungerar. Teamet har haft lite tid att analysera bilden och de säger att CHEOPS faktiskt överträffar förväntningarna. Men i det här fallet är CHEOPS medvetet ofokuserad för testning, så bättre betyder inte tydligare.
"Denna vackert suddiga bild ger löfte om en ny, djupare förståelse av världar bortom vårt solsystem."
Kate Isaak, ESA Cheops projektforskare.
"Den goda nyheten är att de faktiska suddiga bilderna som mottagits är smidigare och mer symmetriska än vad vi förväntade oss från mätningar som utförts i laboratoriet," säger Benz. Den suddiga testningen är utformad för att sprida inkommande ljus över så många pixlar som möjligt. Resultaten kommer att berätta för CHEOPS-teamet om teleskopet utjämnar sina jitters och dess "pixel-till-pixelvariationer." Denna utjämning är det som kommer att ge CHEOPS sin exceptionella precision.
Trots att det är suddigt är det den första bilden. Och det gör det till en milstolpe för ESA och CHEOPS-teamet.
”Detta är ett avgörande ögonblick för uppdraget,” sa Nicola Rando, ESAs projektledare för Cheops, i ett pressmeddelande.
"Till ingenjörer och forskare i Europa som har arbetat och fortsätter att arbeta med Cheops, representerar denna bild kulminationen på många års engagemang och ansträngning - utforma, planera, samordna och bygga denna nya och unika satellit," sade Rando.
"Dessa första lovande analyser är en stor lättnad och också ett boost för teamet."
WILLY BENZ, PRINCIPAL UNDERSÖKARE, CHEOPS MISSION.
Dessa test handlar allt om den precision som CHEOPS behöver för att fullgöra sitt uppdrag. CHEOPS är inte ett planupptäckande uppdrag. Det kommer att undersöka redan kända exoplaneter med extrem precision. Den måste känna extremt små nedgångar i ljusstyrka när en exoplanet passerar framför sin stjärna. Eftersom det är planets storlek som bestämmer det doppet, desto mer exakt kan CHEOPS mäta doppet, desto mer exakt kan det bestämma planetens storlek.
"Dessa initiala lovande analyser är en stor lättnad och också ett boost för laget," sade Benz.
Detta är bara början på CHEOPS testfas. Under två månader tar satelliten fler bilder. Det övergripande målet med alla dessa tester är att bestämma hur exakt rymdskeppet kan vara under olika delar av dess uppdrag. "Vi kommer att analysera många fler bilder i detalj för att bestämma den exakta nivån på noggrannhet som kan uppnås av CHEOPS i de olika aspekterna av vetenskapsprogrammet," sa David Ehrenreich, CHEOPS-projektforskare vid universitetet i Genève. "Resultaten hittills gynnar bra."
CHEOPS-uppdraget, som alla rymdsuppdrag, har varit år i utveckling. Milstolpar som dessa är viktiga och är glädjande för de människor som arbetar med uppdraget.
”Nu när Cheops har observerat sitt första mål är vi ett steg närmare uppdraget om uppdragsvetenskapen,” sa Kate Isaak, ESA Cheops projektforskare. "Denna vackert suddiga bild ger löfte om en ny, djupare förståelse av världar bortom vårt solsystem."
Kepler-uppdraget revolutionerade vår förståelse för exoplaneter. Resultaten bekräftade vad många gissat: de flesta stjärnor värdar planeter, precis som vårt solsystem gör. Nu, till stor del tack vare Kepler, vet vi om över 4000 bekräftade exoplaneter. CHEOPS representerar nästa steg i att karakterisera och förstå exoplaneter.
Den preliminära tittningen på exoplaneterna var ingenstans nära så exakt som vad CHEOPS kommer att ge. Markbaserade mätningar kan ge oss en ganska bra uppfattning om en exoplanets massa. När en planet kretsar runt sin stjärna ger den stjärnan en liten bogserbåt. Från den bogserbåten kan astronomer beräkna planetens massa. Men planetens täthet, och dess sammansättning, avslöjas inte.
Men de exakta storleksmätningarna från CHEOPS, i kombination med en planets massmätning, ger oss en mycket mer exakt densitet och därmed sammansättning. Det är så CHEOPS kommer att främja exoplanetvetenskap.
"CHEOPS kommer att ta exoplanetvetenskap till en helt ny nivå," säger Günther Hasinger, ESA: s vetenskapschef.
”Efter upptäckten av tusentals planeter kan uppdraget nu vända sig till karakterisering, undersöka de fysiska och kemiska egenskaperna hos många exoplaneter och verkligen lära känna vad de är gjorda av och hur de bildades. CHEOPS kommer också att bana väg för våra framtida exoplanetuppdrag, från det internationella James Webb-teleskopet till ESA: s helt egna PLATO- och ARIEL-satelliter, och därmed hålla europeisk vetenskap i spetsen för exoplanetforskning. "
CHEOPS-uppdraget kommer att pågå i cirka 3,5 år. 80% av den tiden kommer att tas upp av programmet CHEOPS Guaranteed Time Observing (GTO). Det mesta av GTO-programtiden kommer mest att användas för att observera kända exoplaneter och för att karakterisera dem mer detaljerat.
Som Kepler visade finns exoplaneter i en mängd olika typer, av vilka många skiljer sig mycket från vad vi ser i vårt solsystem. De inkluderar Hot Jupiters, som är massiva gasjättar som går runt nära deras stjärna. Det finns tidvist låsta planeter med smälta ytor. Det kan finnas havsplaneter utan landområde. Och det finns planeter så nära deras stjärna att tyngdekraften snedvrider dem till en äggliknande form. CHEOPS kommer att öka vår förståelse för alla dessa typer av planeter som vi hittar. De planeter som den karaktäriserar kommer sannolikt att vara mål för vidare studier med ännu kraftfullare teleskop som James Webb Space Telescope.
CHEOPS GTO kommer också att titta på exoplaneter som hittas med metoden för radiell hastighet och kommer att observera deras transiter för att hitta deras storlekar. Den kommer också att titta på andra solsystem med flera exoplaneter och försöka hitta alla andra som missades.
De andra 20% av CHEOPS 'tid kommer att vara tillgängliga för astronominsamhället under Gästobservatörsprogrammet (GO). En del av den tiden har redan tilldelats för att studera Hot Jupiter HD 17156 b, exoplaneten DS Tuc Ab som TESS hittade och multiplanetssystemet GJ 9827. En av planeterna som kretsar kring GJ 9827 är den tätaste som någonsin hittats, och kan vara 50% järn, vilket gör det till en mycket spännande kandidat för uppföljningsobservationer.
CHEOPS: s vetenskapsprogram börjar börja i april 2020 och avslutas omkring oktober 2023.
Mer:
- Pressmeddelande: CHEOPS rymdteleskop tar sina första bilder
- Pressmeddelande: En perfekt oskärpa - Första bilden av exoplanet Watcher Cheops
- Space Magazine: ESA: s CHEOPS Just Lunched. Vi ska veta mycket mer om exoplaneter
