Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Ny satellit i kornstørrelse til at udforske fremmede planeter

Kunstnerens skildring af planeten KELT-9b. Kredit:LASP; NASA/JPL-Caltech

En ny miniaturesatellit designet og bygget på CU Boulders Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) giver bevis på, at "søde" ting kan tage store videnskabelige udfordringer.

Colorado Ultraviolet Transit Experiment (CUTE) er beregnet til at blive lanceret i rummet den 27. september. Det omkring $4 millioner rumfartøj, en mindre end sædvanlig type satellit kendt som en "CubeSat, " er omtrent lige så stor som en "familiestørrelse æske Cheerios, " sagde LASP-forsker Kevin France, hovedefterforsker for missionen.

Men den har mægtige mål:I løbet af omkring 7 måneder, missionen vil spore den flygtige fysik omkring en klasse af ekstremt varme planeter, der kredser om stjerner langt væk fra Jorden. Det er den første CubeSat-mission finansieret af NASA for at se på disse fjerne verdener - hvilket markerer en stor test af, hvad små rumfartøjer kan være i stand til.

"Det er et eksperiment, som NASA udfører for at se, hvor meget videnskab der kan gøres med en lille satellit, sagde Frankrig, professor ved Institut for Astrofysiske og Planetariske Videnskaber. "Det er spændende, men også lidt skræmmende."

Missionen vil sprænge af sted ombord på en United Launch Alliance Atlas V-raket sammen med Landsat 9-satellitten fra Vandenberg Space Force Base i Lompoc, Californien.

Når CUTE kommer i kredsløb om Jorden, det vil sætte sit syn på en række exoplaneter kaldet "varme Jupitere". Som deres navne antyder, disse gasformige planeter er både store og skoldevarme, når temperaturer på tusinder af grader Fahrenheit. Satellittens resultater vil hjælpe videnskabsmænd til bedre at forstå, hvordan disse planeter, og mange andre, udvikle sig og endda skrumpe over milliarder af år.

I de seneste år, LASP har ledet udviklingen af ​​flere CubeSat-missioner for at udforske alt fra solens aktivitet til supernovaer i fjerne galakser. I modsætning til større rummissioner, som ofte giver et prisskilt i hundredvis af millioner af dollars, ingeniører kan producere CubeSats billigt.

Et team installerer CUTE i deres startsystem. Kredit:Kevin France; NASA/WFF

"Så lidt som for et årti siden, mange i rumsamfundet udtrykte den opfattelse, at CubeSat-missioner var lidt mere end 'legetøj, " sagde LASP-direktør Daniel Baker. "Der var en erkendelse af, at små rumfartøjer kunne være nyttige som undervisnings- og træningsværktøjer, men der var udbredt skepsis over, at frontvidenskab kunne udføres med så små platforme. Jeg er glad for, at LASP og University of Colorado har ført an i at demonstrere, at bemærkelsesværdig videnskab kan udføres med små pakker. CUTE og andre CU CubeSat-missioner ændrer landskabet for grundforskning."

Brennende planeter

SØD, i særdeleshed, tager fat på et varmt emne inden for astrofysik.

Hot Jupiters, og deres endnu mere kaotiske fætre, ultravarme Jupiters, er en særlig ugæstfri klasse af gasformede verdener. Tag KELT-9b:Denne planet, som sidder i et stjernesystem omkring 670 lysår fra vores eget, har en masse næsten tre gange større end Jupiters. Men KELT-9b kredser også meget tættere på sin hjemmestjerne - så tæt på, at temperaturen på planeten rammer en forbløffende 7, 800 grader Fahrenheit.

"Fordi disse planeter er parkeret så tæt på deres moderstjerner, de modtager en enorm mængde stråling, " sagde Frankrig.

Den stråling tager en vejafgift på en planet over tid. Ved de temperaturer, atmosfæren af ​​varme Jupiters begynder at udvide sig som en pufferfish og kan endda rive sig væk og flygte ud i rummet.

Det er her CUTE kommer ind:Gennem hele sin mission, rumfartøjet vil måle, hvor hurtigt gasser slipper ud fra minimum 10 varme Jupiters, inklusive KELT-9b. Det vil opnå denne bedrift ved at bruge sin unikke, rektangulært teleskop design, som var banebrydende ved LASP.

Rick Kohnert, systemingeniør for CUTE, og Arika Egan poserer med den lille satellit på LASP. Kredit:Kevin France; NASA/WFF

"I sidste ende har CUTE ét hovedformål, og det er at studere de oppustede atmosfærer i disse virkelig varme, ret gasfyldte exoplaneter, " sagde Arika Egan, en kandidatstuderende på LASP, som har været med til at udvikle missionen. "Inflationen og den flugt, som disse exoplanetariske atmosfærer gennemgår, er på skalaer, som bare ikke ses i vores eget solsystem."

Frankrig tilføjede, at holdets resultater kan fortælle videnskabsmænd meget, ikke kun om varme Jupiters, men om hele rækken af ​​planeter, der findes i galaksen. Det inkluderer små og stenede verdener som Jorden og dens nære naboer. (Mars, for eksempel, mistede også meget af sin atmosfære i løbet af næsten 3 milliarder år, gør planeten ubeboelig for mennesker).

"Jo flere steder vi forstår atmosfærisk flugt, jo bedre forstår vi atmosfærisk flugt som helhed, " sagde Frankrig. "Vi kan derefter anvende disse resultater på forskellige typer planeter."

God rejse

Han bemærkede, at CUTE er velegnet til at undersøge atmosfæren i fremmede verdener. I modsætning til større rummissioner, såsom Hubble-rumteleskopet, denne satellit har kun én opgave at udføre:At scanne så mange varme Jupitere, som den kan i løbet af sin korte levetid.

Frankrig sagde, at efter at have brugt fire år på at udvikle CUTE i Boulder, han og hans team føler sig bittersøde over missionens kommende lancering. Egan, for hendes vedkommende, er ivrig efter, at det lille fartøj skal lave et lille indhug i spørgsmål om Jordens plads i galaksen.

"Når du ser op på himlen og ser tusindvis af stjerner, der er eksistentielt i sig selv, " sagde hun. "Men så tænker du på de planeter, vi har opdaget omkring de stjerner, tusindvis af planeter. Vi har lige knapt ridset overfladen af ​​at karakterisere dem, at forstå deres forskellighed. Hvor lidt vi ved er forbløffende, og at deltage i indsatsen for at lære mere er tilfredsstillende."


Varme artikler