Alle 6:51 EDT di mercoledì 18 aprile, un razzo SpaceX Falcon 9 è partito dal Cape Canaveral della Florida. Portava il TESS della NASA: il satellite per sondaggi sull'esopianeta in transito. Da quello che possiamo dire, la missione è andata senza intoppi, con il primo stadio che è tornato a terra sulla sua chiatta galleggiante nell'Oceano Atlantico, e il livello 2 ha continuato a mandare TESS nella sua orbita finale.
Questo è un cambio di guardia, poiché stiamo entrando negli ultimi giorni per il telescopio spaziale Kepler della NASA. Sta finendo il carburante e è già paralizzato dalla perdita delle sue ruote di reazione. Tra pochi mesi la NASA lo chiuderà definitivamente.
È triste, ma non preoccuparti, con TESS in arrivo, il viaggio scientifico esopianeta continua: alla ricerca di mondi della Terra nella Via Lattea.
È difficile credere che sappiamo da poco più di 20 anni sui pianeti che orbitano attorno ad altre stelle. Il primo pianeta extrasolare trovato fu il caldo Giove 51 Pegasi B, che fu scoperto nel 1995 da un team di astronomi svizzeri.
Hanno trovato questo mondo usando il metodo della velocità radiale, dove la gravità del pianeta tira avanti e indietro la sua stella, cambiando la lunghezza d'onda della luce che vediamo così leggermente. Questa tecnica è stata raffinata e utilizzata per scoprire molti più pianeti in orbita attorno a molte più stelle.
Ma un'altra tecnica ha avuto ancora più successo: la tecnica del transito. È qui che la luce della stella viene attentamente misurata nel tempo, osservando l'eventuale calo della luminosità mentre un pianeta passa davanti.
Nel momento in cui scrivo questo articolo ad aprile 2018, ci sono 3.708 pianeti confermati con diverse migliaia di candidati che necessitano di ulteriore conferma.
I pianeti sono ovunque, in tutte le forme e dimensioni. Dai familiari giganti gassosi, mondi rocciosi e giganti di ghiaccio che abbiamo nel Sistema Solare, agli insoliti giove caldi e alle super terre. Gli astronomi hanno persino trovato comete in altri sistemi solari, pianeti come Saturno ma con sistemi ad anello che minano il nostro pianeta vicino. La caccia è ancora attiva per gli exomoon. Lune in orbita attorno ai pianeti in orbita attorno ad altre stelle.
Il telescopio spaziale Kepler della NASA era lo strumento di caccia del pianeta più produttivo mai costruito. Di quei 3.708 pianeti scoperti finora, Keplero fece apparire 2.342 mondi.
Keplero fu lanciato nel marzo 2009 e iniziò le operazioni il 12 maggio 2009. Usava il suo specchio primario da 1,4 metri per osservare una regione del cielo a 12 gradi. Solo per confronto, la Luna occupa circa mezzo grado. Quindi una regione che contiene centinaia di volte la dimensione della Luna.
Keplero fu posto in un'orbita terrestre attorno al Sole, con un periodo di 372,5 giorni. Con un anno più lungo, il telescopio si sposta lentamente dietro la Terra di circa 25 milioni di km all'anno.
Come ho detto prima, Keplero è stato progettato per utilizzare la tecnica del transito, alla ricerca di pianeti che passano davanti alle loro stelle in questa regione del cielo molto specifica. Mentre precedenti sondaggi sugli esopianeti avevano trovato solo i pianeti più enormi, Keplero era abbastanza sensibile da vedere mondi con metà della massa della Terra in orbita attorno ad altre stelle.
E tutto andava alla grande fino al 14 luglio 2012 quando una delle quattro ruote di reazione del veicolo spaziale fallì. Questi sono giroscopi che consentono al veicolo spaziale di cambiare orientamento senza propellente. Nessun problema, Kepler è stato progettato per servirne solo tre. Quindi una seconda ruota è fallita l'11 maggio 2013, ponendo fine alla sua missione principale.
Ciò che gli ingegneri di Keplero hanno inventato è uno dei più ingegnosi salvataggi di veicoli spaziali nella storia del volo spaziale. Si resero conto che potevano usare la leggera pressione del Sole per stabilizzare perfettamente il telescopio e tenerlo puntato verso una regione del cielo.
Ciò ha permesso a Keplero di continuare a lavorare, osservando porzioni ancora più grandi di cielo, ma la sua orbita attorno al Sole gli avrebbe permesso di guardare una regione solo per un periodo di tempo più breve. Invece di scansionare le stelle simili al Sole, Keplero ha focalizzato la sua attenzione sulle stelle nane rosse, che possono avere mondi di dimensioni terrestri in orbita ogni pochi giorni.
Questa era conosciuta come l'era del K2 e durante questo periodo presentò altri 307 confermati e 480 pianeti non confermati.
Ma Keplero sta esaurendo il tempo ora. Circa un mese fa la NASA ha annunciato che Kepler è quasi senza carburante. Questo carburante è importante perché un'importante manovra che deve compiere è quella di puntare indietro e la Terra e caricare tutti i dati che sta raccogliendo. Figure della NASA che mancano solo pochi mesi e quando ciò accade, istruiranno il telescopio di puntare sulla Terra per l'ultima volta, trasmettere i suoi dati finali e poi spegnersi per sempre.
E oggi TESS si è lanciato con successo, riuscendo a prendere il posto di Keplero.
Sta trasportando il Transiting Exoplanet Survey Satellite della NASA, o TESS, il sequel di Keplero, portando la ricerca di esopianeti al livello successivo.
La missione TESS esiste in qualche modo dal 2006, quando inizialmente era stata concepita come una missione finanziata privatamente da Google, dalla Fondazione Kavli e dal MIT.
Nel corso degli anni, è stato proposto alla NASA e nel 2013 è stato accettato come una delle missioni Explorer della NASA. Queste sono missioni con un budget di $ 200 milioni o meno. WISE e WMAP sono altri esempi di missioni Explorer.
Ma ci sono molte differenze tra Keplero e TESS.
Ricordi quando ho detto che Keplero stava osservando una regione del cielo di 12 x 12 gradi? TESS controllerà l'intero cielo, un'area 400 volte più grande di quanto osservato da Keplero.
Ha un set di 4 telescopi identici separati con telecamere CCD, ognuno dei quali è 16,8 megapixel. Sono allineati per dare a TESS una vista quadrata di 24 gradi del cielo. TESS spezzerà il cielo in 26 diversi settori e studierà la regione per almeno 27 giorni, passando da stella luminosa a stella luminosa ogni due minuti.
Mentre Keplero si stava immergendo in profondità in una specifica regione del cielo, TESS osserverà le 500.000 stelle più luminose del cielo, che sono da 30 a 100 volte più luminose del tipo di stelle che Keplero stava guardando. Molti dei quali saranno stelle come il nostro Sole.
Sarà in grado di sorvegliare l'intero cielo nel corso di due anni, che è un'area 400 volte più grande di quella osservata da Keplero. E gli astronomi si aspettano che la missione rivelerà migliaia di pianeti extrasolari, 500 dei quali saranno di dimensioni terrestri o super-terrestri.
Eseguendo questo ampio rilievo del cielo con stelle luminose, TESS troverà i pianeti extrasolari vicini. Se una stella luminosa ha pianeti che la attraversano dalla nostra prospettiva, TESS la troverà. Creerà il catalogo definitivo dei pianeti vicini.
Dal momento che questi mondi sono molto più luminosi nel cielo, sarà più facile per gli osservatori terrestri e spaziali del mondo fare osservazioni di follow-up. Gli astronomi saranno in grado di misurare le dimensioni, la massa, la densità e persino le atmosfere dei mondi extrasolari. Aspetta solo che James Webb ottenga i suoi rilevatori su alcuni di questi mondi.
Oltre al suo compito principale di trovare pianeti, la NASA ha invitato gli investigatori ospiti a utilizzare la navicella spaziale per altre ricerche scientifiche, come la ricerca di quasar, il monitoraggio della rotazione stellare e l'osservazione delle variazioni delle stelle nane. Tutto ciò che ha un cambiamento di luminosità sarà un grande obiettivo per TESS.
Una caratteristica interessante della missione TESS sarà la sua orbita, che la porterà su un percorso che nessun'altra missione ha mai usato. Si chiama orbita "P / 2 a risonanza lunare" e porta l'astronave su una traiettoria ellittica che impiega la metà del tempo in cui la Luna orbita attorno alla Terra - 13,7 giorni.
Nel punto più vicino alla Terra, sarà 35.785 km sopra la superficie e impiegheranno tre ore per trasmettere tutti i suoi dati alle stazioni di terra. Quindi volerà nel punto più alto, a un'altitudine di 373.300 km, fuori dai pericoli delle cinture Van Allen.
Quando la missione TESS si concluderà, sapremo molto sui pianeti extrasolari nel nostro vicino vicinato. Bene, molto sui pianeti che si allineano perfettamente con le loro stelle dalla nostra prospettiva. E purtroppo, questo è solo un paio di percento dei sistemi stellari là fuori.
Avremo bisogno di altre tecniche per trovare il resto, che sono sicuro che tratteremo in articoli futuri.
Nota: questa è la trascrizione di un video che abbiamo pubblicato. Guarda qui.
