spacebg covers

finesse или -fast infrared exoplanet spectroscopy survey explorer- е първата космическа м
Мисия: FINESSE


FINESSE или "Fast Infrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer" е първата космическа мисия, която е посветена изцяло върху изследването на разнообразните и все по увеличаващи се семейства екзопланети. Предвижда се мисията да стартира през 2016 г. и да продължи две години през който период да вникне в атмосферите на повече от 200 екзопланети, преминаващи транзитно пред звездите си.

Космическият апарат ще представлява базиран в орбита телескоп, оборудван с високо чувствителен инфрачервен спектрограф.

FINESSE ще изследва разнообразието от далечните светове, като се започне от най-горещите подобни на Юпитер планети, до супер-Земите. Целта е да се открият важни отличителни молекули в атмосферите на всяка планета.

Данните от FINESSE ще разкрият състава, структурата, температурата и химията на чуждите атмосфери и ще осигурят база за сравнение между тях.

Другата основна цел е да се проследи състава и промяна на температурата във времето. Това ще разкрие характера, размера и разликите между дневните и нощните страни на различните светове. По този начин ще се разберат влиянието на звездите върху климатичните промени на екзопланетите.
Предвижда се, мисията "FINESSE" да разположи космически сателит в 570-километрова орбита около Земята. Орбитата и принципното устройство на космическият апарат са подобни на супер успешната научна мисия "WISE" която беше базирана в полярна орбита следваща терминатора (това е границата на дневната и нощната страна погледната от космоса). Следвайки подобна орбита, слънчевите панели ще бъдат постоянно насочени към Слънцето, а научните инструменти ще бъдат насочени винаги към тъмните небеса. Предвижда се космическият апарат да не разполага със система за задвижване.

Другото нещо, от което ще се възползва кораба движейки се по линията между деня и нощта е, че постоянната сянка от Земята ще осигури постоянно пасивно охлаждане на сензорите. И понеже по същество апарата ще работи в инфрачервените спектри, все пак ще е необходима система за криогенно охлаждане за по-добра термична стабилност.

Научните цели на мисията ще се постигат с най-усъвършенстван инфрачервен спектросокоп който ще е в състояние да открива определени молекули в чуждите атмосфери. Инструмента ще работи в дължини на вълните между 0,7 и 5,0 микрона. Инфрачервената светлина ще бъде улавяна и насочвана посредством телескоп с апература 75 см.

Новия апарат ще разчита на доказани технологии използвани от WISE и сензора Moon Mineralogy Mapper (M3) летял до луната на борда на индийския кораб "Чандраян-1".

Старта се предвижда да бъде през октомври 2016 г., а първите научни резултати ще започнат да пристигат през месец декември същата година. Края на мисията ще бъде след две години - през декември 2018 год., когато се очаква щафетата да поеме новия космически телескоп "Джеймс Уеб".

Очаква се, FINESSE да осигури уникална подробна информация и да отговори на множество фундаментални въпроси на екзопланетната науката.
Увеличаване FINESSE ще осигури уникална подробна информация и ще изучи много фундаментални въпроси но екзопланетната наука. Credit: NASA/JPL-Caltech



Астрономите са открили и продължават да откриват стотици извън слънчеви планети. Дори в момента съществува няколко хиляди кандидати, които просто чакат да бъдат потвърдени като екзопланети, но знанията за тези вълнуващи обекти са много оскъдни. FINESSE ще бъде първата посветена на изследването нарастващия брой на тези чужди светове.

Основните цели на телескопа, ще бъдат три категории планети из между общо 200-те които се предвижда да се проучат от мисията. Това са земеподобни, с размерите на Нептун и планети с големината на Юпитер и повече. Това само по себе си, обхваща широк спектър от разнообразни планетни тела. До момента проучванията са открили стотици екзопланети, които се отличават по маса, размер, количество звездна светлина която получават, орбитална ексцентричност и плътност. Учените очакват още по-голямо разнообразие в състава на екзопланетните атмосфери, която ще се изрази най-вече в различия на тяхната химия, формиране и история.

Например, Венера и Земята са подобни по размер, маса и плътност, и двете се намират в "обитаемата зона" на нашата слънчева система, но атмосферите им са много различни. Венера е един неприятен намек, че далечна планета - двойник на Земята, разположена в обитаемата зона около звездата си може да бъде напълно безжизнено и ужасяващо място, данните за което ще дойдат именно от изучаването на нейната атмосфера.

Чрез измервания на всичките заложени 200 цели, FINESSE ще позволи на учените да осъществят най-после сравнение между екзопланетите. Такъв ресурс от данни ще отвори изцяло нова област за изследване.
Увеличаване FINESSE ще сондира специфични региони от атмосферата на планетата чрез измерване на различията в комбинираната светлина от звездата и планетата по различно време от орбитата. Credit: NASA/JPL-Caltech



За да генерира данните FINESSE ще изследва светлината, която преминава през атмосферата, когато далечната планета преминава транзитно пред звездата. Явлението е същото, като съвсем наскоро наблюдавания транзит на Венера пред диска на Слънцето. Ултрапрецизната спектроскопия ще разкодира записаните в светлината молекулярни характеристики на атмосферата.

Ако се случи планетата да обикаля по кръгова орбита около звездата си, тогава може да се извлече повече информация за нея. Един път тя ще осъществи транзит или ще премине пред диска на звездата. Тогава ще се получи спектър на терминатора или това ще бъде мъничкия нагрят пръстен ограждащ нощната страна. Втори път, ще се случи окултация или това е моментът, когато планетата ще премина зад диска на звездата си. Това събитие, ще позволи макар и за кратко да се улови спектъра от цялата дневна страна на планетата.

Но понеже планетите обикалят послушно около своите родители - звездите, телескопа може периодично да наблюдава горните събития във все различни дължини на вълните, което ще разкрие множеството химически подписи и ще генерира огромна база за сравнение.

Най- мощният аспект на мисията ще бъде, възможността за проследяването на така наречените "важни" молекули в атмосферите на различните типове планети. Има много типове молекули, които могат да се открият на тези далечни обекти, но някои от тях са по-важни от другите. Така че сензорите ще бъдат чувствителни към много типове молекули, но изследванията ще акцентират върху четири вида - вода, метан, въглероден оксид и въглероден диоксид. Тези молекулярни предвестници ще разкрият ключови аспекти на екзопланетната атмосфера, които допринасят за времето и климата, а също и предоставят улики за формирането и еволюцията на планетата.

В продължение на хиляди години, човечеството е търсило нашето място в космоса. Днес знаем, че нашата Слънчева система е част от много по-голямо семейството от планети, което се отличава с невероятно разнообразие. Но начина по който се вписваме в този нов контекст все още е мистерия. Тук е мястото да зададем един от основните въпроси с които се занимава съвременната науката - Земята уникална ли е и сами ли сме в космоса? Стъпила върху раменете на множеството предишни космически мисии и данни събрани от безброй наземни обсерватории, FINESSE ще покаже до каква степен химичните и физичните свойства и процеси на вече значителния брой известни екзопланети се доближават до тези на Земята. Това ще ни доближи поне стъпка напред до отговора на един от най-старите въпроси.

Официален сайт на мисията FINESSE

  • 1841
  • 0
  • Jul 5, 2012

Коментар
Подобни публикации