Кой ще смени „Кеплер”?

Наскоро НАСА обяви за заделянето на $200 млн. за мисията TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite – Спътник за изследване на транзитни планети): стартът на космическия апарат с четири телескопа е предвиден за 2017 г. Неговите „очи”, за разлика от „Кеплер”, са предназначени за обзор на цялото небе, а не на един участък. Макар че това далеч няма да е такъв мощен инструмент, както многотонния и прескъп „Джеймс Уеб”, планиран да стартира след TESS, от него се очаква много.

По програмата на наблюденията ще влязат звезди, достатъчно ярки за наземна спектроскопия, което ще позволи да се потвърди откриването на планети без продължителни допълнителни изследвания, както в случая с „Кеплер”.

Първите му цели ще са около 2 млн. планети около жълти и оранжеви джуджета и около 1000 червени джуджета. Макар че последните в галактиката са много повече, те са толкова бледи, че на повече от няколко десетки светлинни години те може да се видят много трудно, затова и броят на такава кандидати е толкова малък.

Планира се да бъдат открити от 1000 до 10 000 планети, включително няколкостотин планети от земен тип. Целта изглежда прекалено амбициозна, ако се отчита, че засега са ни известни само 3000 кандидати за екзопланети. Какво позволява на екипа на TESS да се надява на успех от такъв мащаб?

За да види едновременно цялото звездно небе, TESS ще се движи по много специфична орбита – стабилна, далеч от източници на излъчване от Слънчевата система, но в същото време не прекалено отдалечена от Земята.

След продължителни изследвания на НАСА и The Aerospace Corporation е избрана лунно-резонансна орбита P/2.

Това е високоелиптична (силно разтеглена) орбита с период на въртене, равен на половин лунен цикъл, описваща кръг около Земята за 13,7 дни. Долната й точка се намира на 107 000 км, което е много повече от геостационарната орбита, където се намират телекомуникационните спътници. Апогеят (най-високата точка от орбитата) ще се намира на разстояние 371 000 км от планетата, което ще позволи на апарата да избегне опасността от радиационните пояси на Земята.

Макар че от 1990 г. лунно-резонансните орбити широко се дискутират като подходящи за научни изследвания, на практика бъдещата орбита на TESS никога не е използвана и новият апарат ще стане първият от такъв род.

Ключово преимущество на орбитата е нейната стабилност – гравитационното въздействие на Земята там се уравновесява от привличането на Луната, а в точката на апогея спътникът ще бъде разположен под ъгъл 90° към Луната.

Следователно необходимост от постоянно коригиране на положението на орбитата с разход на скъпоценния в Космоса хидразин почти не се предвижда и спътникът дълги години ще може да работи устойчиво. Според изчисленията неговата орбита ще остава относително стабилна няколко десетилетия.

Още един плюс: извеждането на такава орбита може да се осъществява в продължение на 23 от 27 дни от лунния цикъл. Обикновено пускането на определена сложна орбита става само в ограничени дни и всяко метеорологично усложнение може да отмени старта.

Източник: NASA