TESS mission for at opdage nye planeter bevæger sig mod opsendelse

En NASA -mission designet til at udforske stjernerne på jagt efter planeter uden for vores solsystem er et skridt tættere på at starte, nu hvor dets fire kameraer er blevet færdiggjort af forskere ved MIT.

The Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), forventes lanceret i 2018, vil rejse gennem rummet, identificerer mere end 20, 000 ekstrasolare planeter. Disse vil spænde fra planeter på størrelse med Jorden til meget større gasgiganter. TESS forventes at katalogisere en prøve på omkring 500 planeter på størrelse med jorden og "superjorden", eller dem med radius mindre end det dobbelte af Jorden. Det vil opdage små sten-og-is-planeter, der kredser om en bred vifte af stjerner, inklusive klippeverdener i deres værtsstjerners beboelige zoner.

"Det videnskabelige samfund venter spændt på lanceringen af ​​TESS og den første dataudgivelse i 2018, " siger Sara Seager, Class of 1941 Professor of Planetary Sciences ved MIT og viceleder for TESS Science Office.

Under sin to-årige mission, TESS, som ledes af MIT og administreres af NASAs Goddard Space Flight Center, vil overvåge lysstyrken på mere end 200, 000 stjerner. Den vil søge efter midlertidige fald i lysstyrken forårsaget af en exoplanet, der passerer foran sin værtsstjerne, set fra Jorden.

Satellittens fire kameraer, udviklet af forskere ved MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research og MIT Lincoln Laboratory, er udstyret med vidvinkelobjektiver med stor blænde, designet til at overvåge hele himlen.

Hvert kamera består af en linsesamling, der indeholder syv optiske elementer og en detektor med fire charge-coupled device (CCD) sensorchips. Den overordnede proces med at designe, fremstilling, og at teste kameraerne på MIT har taget fire år at gennemføre.

Kameraerne blev for nylig leveret til Dulles, Det Virginia-baserede rumfartsfirma Orbital ATK, hvor de vil blive integreret på satellitten. De fire kameraer er monteret på kamerapladen, og vellykket drift med flyvecomputeren er blevet demonstreret.

Instrumenterne er netop blevet inspiceret af NASA og en gruppe uafhængige tekniske eksperter, som en del af en formel systemintegrationsgennemgang af alle TESS -komponenter, som de bestod med succes.

Hvert af de fire kameraer har et synsfelt, der er mere end fem gange større end det kamera, der blev fløjet på den tidligere planetjagt Kepler-rumobservatoriets mission, ifølge TESS hovedefterforsker George Ricker, seniorforsker ved MIT Kavli Institute.

"TESS-ensemblet med fire kameraer ser øjeblikkeligt en del af himlen, der er mere end 20 gange større end for Kepler-missionen, " siger Ricker. "TESS-kameraernes øjeblikkelige synsfelt, kombineret med deres område og detektorfølsomhed, er uden fortilfælde i en rummission."

En komplikation fundet i meget hurtige vidvinkellinser, som dem i TESS-kameraerne, er, at billedets skarphed varierer over synsfeltet, og der er ikke et enkelt fokus, som findes i mere konventionelle kameraer. Desuden, billeddannelsesegenskaberne ændres i takt med, at kameraernes temperatur ændres.

MIT TESS-teamet har udsat kameraerne for forlænget, strenge tests under forhold designet til at replikere det miljø, de vil blive udsat for i rummet. Disse test viser, at kameraerne fungerer som forventet, men med et lille skift i fokus i forhold til det, der er forudsagt af modeller. Dette skift resulterer i, at simulerede stjernebilleder i midten af ​​feltet fremstår skarpere end forventet, mens billeder ved feltets kanter er noget mindre skarpe. Imidlertid, efter uafhængigt at have studeret virkningerne af dette skift, forskere på MIT TESS-holdet og hos NASA konkluderede begge, at missionen uden videre vil nå alle dens videnskabelige mål.

TESS er afhængig af sin evne til at registrere små ændringer i stjernernes lysstyrke for at detektere planeter, der passerer på tværs af dem. Databehandlingen er designet til at korrigere for variationerne i billedskarphed over feltet for de fleste stjerner, og det vil producere en rekord af lysstyrke over tid for hver stjerne, der overvåges, ifølge Jacqueline Hewitt, direktør for MIT Kavli Institute.

MIT TESS-teamet vil fortsætte med at udføre langsigtede jordforsøg på et ekstra flykamera for at sikre, at deres ydeevne i kredsløb er godt forstået.

Efter lanceringen næste år, TESS vil opdele himlen i 26 "syede" sektioner og vil pege sine kameraer mod hver af disse på skift i 27 dage. Det vil udforske den sydlige halvkugle i det første år af sin mission, og den nordlige halvkugle i sit andet år.

"TESS er klassificeret af NASA som en Explorer-mission med meget fokuserede videnskabelige mål, " siger Hewitt. "Det blev designet til at finde exoplaneter, der er i nærheden og kredser om lyse stjerner, så vi kan studere dem meget detaljeret."

Dataene produceret af kameraerne vil først blive behandlet af rumfartøjets indbyggede computer. De vil derefter blive transmitteret til Jorden hver anden uge via NASA Deep Space Network og straks videresendt til TESS Payload Operations Center ved MIT.