The CHEOPS (CHaracterisingEXOPERAZIONElanetsSatellite) l'astronave ha appena aperto la copertura del suo telescopio. Il veicolo spaziale è stato lanciato il 18 dicembre 2019 e finora ha funzionato perfettamente. In una o due settimane potremmo ottenere le nostre prime immagini dallo strumento.
CHEOPS è una missione ESA in collaborazione con l'Università svizzera di Berna. La sua missione non è quella di trovare esopianeti, ma di guardare più da vicino le stelle con esopianeti conosciuti, e di guardare mentre quei pianeti transitano di fronte alla loro stella. Osserverà quei transiti con un occhio acuto e determinerà le dimensioni di quei pianeti con maggiore accuratezza e precisione. Ciò porterà a misurazioni migliori della loro massa, densità e composizione.
"... ci aspettiamo di essere in grado di analizzare e pubblicare le prime immagini entro una o due settimane."
David Ehrenreich, scienziato del progetto CHEOPS, Università di Ginevra
“Poco dopo il lancio, il 18 dicembre 2019, abbiamo testato la comunicazione con il satellite. Quindi, l'8 gennaio 2020, abbiamo iniziato la messa in servizio, ovvero abbiamo avviato il computer, eseguito i test e avviato tutti i componenti ", spiega Willy Benz, professore di astrofisica all'Università di Berna e principale investigatore del Missione CHEOPS.
"Tutti i test sono andati benissimo", afferma. "Tuttavia, ora non vedevamo l'ora eccitati e con un po 'di nervosismo per il prossimo passo decisivo: l'apertura della copertina di CHEOPS", continua Benz.
La copertina è stata aperta alle 07:38 di mercoledì 29 gennaio 2020. Il Mission Operation Center dell'Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) di Madrid ha inviato il comando per l'apertura del veicolo spaziale.
"L'apertura della copertura del deflettore del telescopio è un'operazione fondamentale per Cheops, che consente al telescopio di osservare le sue stelle target e siamo estremamente lieti che sia stato eseguito in modo impeccabile", ha affermato Nicola Rando, project manager dell'ESA Cheops.
L'apertura del coperchio segnala l'inizio di un altro giro di test e calibrazione. Il telescopio ha scattato centinaia di foto mentre la copertina era inserita come parte della calibrazione dello strumento, e per la prossima fase di test, CHEOPS guarderà entrambe le stelle con esopianeti e stelle senza.
"Nei prossimi due mesi, molte stelle con e senza pianeti saranno prese di mira al fine di esaminare l'accuratezza della misurazione di CHEOPS in condizioni diverse", spiega Benz.
Questa fase è importante anche per l'equipaggio di terra del Mission Operation Center. Dà loro la possibilità di allenarsi su tutti gli aspetti delle operazioni a terra.
"I dati grezzi di CHEOPS vengono elaborati nella cosiddetta pipeline di riduzione dei dati", afferma David Ehrenreich, scienziato del progetto CHEOPS all'Università di Ginevra. Ehrenreich spiega: “La valutazione completa delle capacità di CHEOPS e del segmento di terra richiederà del tempo. Tuttavia, prevediamo di poter analizzare e pubblicare le prime immagini entro una o due settimane. "
CHEOPS è una delle nuove missioni della Classe S (classe piccola) dell'ESA. Queste sono missioni con budget limitati a $ 50 milioni di euro. CHEOPS è la prima di queste missioni e il vento solare Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE), uno sforzo congiunto con la Cina, sarà il prossimo.
Esistono due metodi principali per rilevare gli esopianeti. La missione Keplero e la missione TESS utilizzano il metodo di transito. Il metodo di transito si riferisce a un esopianeta che viaggia o che transita davanti alla sua stella dalla nostra prospettiva. La minima immersione nella luce delle stelle può essere rilevata e quindi confermata da altri telescopi.
L'altro metodo, e il primo metodo per scoprire un esopianeta, era il metodo della velocità radiale. Questo metodo si concentra sulla stella e rileva minuscoli tremoli nel suo movimento mentre un esopianeta in orbita la trascina sopra. È anche conosciuta come spettroscopia Doppler.
Un terzo metodo è l'osservazione diretta, ma solo pochi sono stati osservati direttamente.
Il metodo di transito fornisce una buona indicazione della dimensione di un esopianeta, ma non della sua massa. E il metodo della velocità radiale può dare una buona indicazione della massa di un pianeta, ma non delle sue dimensioni. Pochi dei 4.000 esopianeti di cui siamo a conoscenza dispongono di dati accurati sia per dimensioni che per massa. Ciò rende difficile determinare la loro densità e la loro composizione. Conoscere queste cose aiuterà a determinare come si sono formati e farà anche luce su come sono nati il nostro pianeta e il nostro Sistema Solare.
CHEOPS osserverà le stelle che ospitano gli esopianeti per misurare i piccoli cambiamenti nella loro luminosità dovuti al transito di un pianeta. Le informazioni consentiranno misurazioni accurate e precise delle dimensioni dei pianeti in orbita. CHEOPS prenderà di mira le stelle che ospitano pianeti nella gamma di dimensioni da super-Terra a Nettuno. Combinando le dimensioni con le misure di spettroscopia terrestre esistenti delle masse planetarie, CHEOPS fornirà una stima della densità apparente - un primo passo verso la caratterizzazione dei pianeti al di fuori del nostro Sistema Solare.
Durante la sua missione di 3,5 anni, CHEOPS guarderà le stelle luminose più vicine che sono note per ospitare esopianeti.
CHEOPS sarà in grado di caratterizzare questi esopianeti con un nuovo livello di precisione. I risultati di CHEOPS porteranno a ulteriori osservazioni di follow-up in futuro da telescopi come il James Webb Space Telescope e da grandi telescopi a terra come il 40 metri Extremely Large Telescope attualmente in costruzione. Le capacità a infrarossi di James Webb consentiranno anche lo studio dettagliato delle atmosfere di esopianeti.
CHEOPS sta orbitando attorno ai poli della Terra a un'altitudine di 700 km. È in un'orbita sincrona al sole e segue il terminatore. Si chiama anche un'orbita dell'alba e del tramonto e l'astronave si indicherà sempre verso il lato notturno della Terra. Ciò limiterà l'effetto della luce solare diretta e della luce solare riflessa dalla Terra, sulle misure del veicolo spaziale.
CHEOPS è uno strumento piuttosto semplice al suo interno. È un tipo di telescopio chiamato telescopio Ritchey-Chretien e ha un'apertura di 32 cm (12 pollici). Il telescopio viene raffreddato passivamente ad una temperatura di -40 gradi Celsius. Il veicolo spaziale è alimentato da pannelli solari che fungono anche da scudo solare.
L'80% del tempo di osservazione di CHEOPS sarà dedicato al programma CHEOPS Guaranteed Time Observing (GTO). Ciò significa che trascorrerà l'80% del suo tempo alla ricerca di esopianeti noti, il che renderà il suo funzionamento molto efficiente.
"Mirando a sistemi noti, sappiamo esattamente dove guardare nel cielo e quando, al fine di catturare i transiti di esopianeti in modo molto efficiente", afferma Willy Benz, ricercatore principale di CHEOPS presso l'Università di Berna, Svizzera. "Ciò consente a CHEOPS di tornare su ciascuna stella in più occasioni durante il periodo di transito e registrare numerosi transiti, aumentando così la precisione delle nostre misurazioni e permettendoci di eseguire una caratterizzazione di primo passo di piccoli pianeti - sulla Terra- a-Nettuno gamma di dimensioni. "
Il restante 20% del tempo di osservazione sarà messo a disposizione della più ampia comunità di astronomia.
Di Più:
- Comunicato stampa: Copertina di CHEOPS Space Telescope Open
- ESA: CHEOPS Obiettivi scientifici
- Space Magazine: CHEOPS dell'ESA appena lanciato. Stiamo per saperne di più sugli esopianeti
