Flytta över Kepler. NASA har nyligen granskat två nya uppdrag som en del av sitt Astrophysics Explorer-program.
Dessa kommer som ett resultat av fyra förslag som lämnades in 2012. Det mest förväntade och högprofilerade uppdraget är TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite.
TESS kommer att lanseras 2017 och TESS kommer att söka efter exoplaneter via transiteringsmetoden och letar efter svaga berättelser i ljusstyrka när den osynliga planeten passerar framför sin värdstjärna. Detta är samma metod som Kepler använder nu, som lanserades 2009. Till skillnad från Kepler, som kontinuerligt stirrar på ett enda himmelsegment längs det galaktiska planet i riktning mot konstellationerna Cygnus, Hercules och Lyra, kommer TESS att vara den första dedikerade exoplanet jakt satellit med all himmel.
Uppdraget kommer att vara ett partnerskap mellan Space Telescope Science Institute, MIT Lincoln Laboratory, NASA Goddard Spaceflight Center, Orbital Sciences Corporation, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics och MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI).
TESS lanserar ombord på en Orbital Sciences Pegasus XL-raket som släppts från flygkroppen av ett Lockheed L-1011-flygplan, samma system som distribuerade IBEX 2008 och NuSTAR 2012. NASA: s Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) kommer också att lanseras med en Pegasus XL raket i sommar i juni.
”TESS kommer att genomföra den första rymdburna all-sky transit-undersökningen, som täcker 400 gånger så mycket himmel som alla tidigare uppdrag. Det kommer att identifiera tusentals nya planeter i solområdet, med ett särskilt fokus på planeter som är jämförbara i storlek med jorden, ”säger George Riker, en senior forskare från MKI.
TESS använder fyra vidvinkelteleskop för att få jobbet gjort. Den effektiva storleken på detektorerna ombord är 192 megapixlar. TESS planeras för ett tvåårigt uppdrag. Till skillnad från Kepler, som sitter i en jordföljande heliocentrisk bana, kommer TESS att vara på en elliptisk väg i Low Earth Orbit (LEO).
TESS kommer att undersöka cirka 2 miljoner stjärnor ljusare än 12th storlek inklusive 1 000 av de närmaste röda dvärgarna. TESS kommer inte bara att utvidga den växande katalogen över exoplaneter, utan det förväntas också hitta planeter med längre omloppsperioder.
Ett dilemma med transiteringsmetoden är att det gynnar upptäckten av planeter med korta omloppsperioder, vilket är mycket mer troligt att man ser över sin värdstjärna från en given utsiktspunkt i rymden.
TESS kommer också att fungera som en logisk utveckling från Kepler till senare föreslagna exoplanets sökplattformar. TESS kommer också att upptäcka kandidater för ytterligare granskning av James Webb Space Telescope som kommer att lanseras 2018 och HARPS-spektrometern med hög noggrannhet, Radial Velocity Planet Searcher, baserad på La Silla Observatory i Chile.
NICER, Neutron Star Interior Composition Explorer som kommer att placeras på utsidan av den internationella rymdstationen, är också i styrelsen för lansering 2017. NICER kommer att använda ett antal 56 teleskoper som samlar in och studerar röntgenstrålar från neutronstjärnor. NICER kommer att specialisera sig i studien av en viss underklass av neutronstjärna känd som millisekund pulsars. Röntgendeleskop är i en konfiguration som använder en uppsättning kapslade glasskal som ser ut som en lökskikt.
Att observera pulsars i röntgenområdet i spektrumet kommer att erbjuda forskare enorm insikt i deras inre funktioner och struktur. International Space Station erbjuder en unik utsiktspunkt för att göra denna typ av vetenskap. Liksom Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02), dikterar kraven för NICER att den inte kan vara en frittflygande satellit. Röntgenstronomi måste också göras ovanför de hindrande effekterna av jordens atmosfär.
NICER kommer att användas som en yttre nyttolast ombord på en ISS ExPRESS Logistics Carrier. Dessa är otryckliga plattformar som används för experiment som måste utsättas direkt för rymden.
Ett annat fascinerande projekt som arbetar tillsammans med NICER är SEXTANT, Station Explorer för röntgenstimning och navigeringsteknik. Projektet syftar till att testa precisionen på millisekund pulsars för interplanetär navigering.
"De (pulsars) är extremt pålitliga himmelklockor och kan ge hög precision i tid precis som de atomsignaler som tillhandahålls via det 26-satellits militära opererade Global Positioning System (GPS)", sa NASA Goddard forskare Zaven Arzoumanian. Den främsta svårigheten med att förlita sig på detta system för interplanetära resor är att signalen gradvis blir svagare ju längre du reser från jorden.
"Pulsars, å andra sidan, är tillgängliga i praktiskt taget alla tänkbara flygregimer, från LEO till interplanetära och djupaste rymden," sa NICER / SEXTANT principutredare Keith Gendreau.
Både NICER och TESS följer den långa arven från NASA: s Astrophysics Explorer-program, som kan spåras hela vägen tillbaka till lanseringen Explorer 1. Detta var den allra första amerikanska satelliten som sjösattes 1958. Explorer 1 upptäckte Van Allens strålningsband runt jorden .
"Explorer-programmet har en lång och fantastisk historia av att distribuera verkligt innovativa uppdrag för att studera några av de mest spännande frågorna inom rymdvetenskap," sade NASA: s associerade administratör för vetenskapen John Grunsfeld. "Med dessa uppdrag kommer vi att lära oss om de mest extrema tillstånden av materia genom att studera neutronstjärnor och vi kommer att identifiera många närliggande stjärnsystem med steniga planeter i de bebyggda zonerna för vidare studier av teleskop som James Webb rymdteleskop."
Naturligtvis hänvisar Grunsfeld till planeter som kretsar runt röda dvärgstjärnor, som kommer att riktas av TESS. Dessa förväntas ha en beboelig zon mycket närmare deras primära stjärna än vår egen sol. Det har till och med föreslagits av MIT-forskare att de första exoplaneterna som besökts av människor på ett långt borta datum initialt kan upptäckas av TESS. Rymdskeppet kan också upptäcka framtida mål för uppföljning av spektroskopisk analys, den bästa chansen att upptäcka främmande liv på en exoplanet under de kommande 50 åren. Man kan föreställa sig den spänning som en positiv upptäckt av en kemikalie exklusiv för livet, som vi känner till den, som klorofyll i spektra i ett långt av världen skulle ge. Närmare bestämt kan detektering av sådana syntetiska element som plutonium i en exoplanets atmosfär tyder på att vi hittade dem ... men tyvärr, för sent.
Men på en gladare anmärkning kommer det att vara spännande tider för rymdutforskning att se båda projekten komma igång. Kanske kommer mänskliga utforskare verkligen en dag att besöka de världar som upptäckts av TESS ... och använda navigeringstekniker som SEXTANT har gjort för att göra det!
