11.04.2018: Romobservatoriet TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) skal skytes opp kl. 00.32 norsk tid natt til 17. april, og for første gang skal det søkes over hele himmelkulen etter jordlignende planeter hvor det kan være muligheter for liv. Teleskopet skal overvåke over 200 000 av de mest lyssterke stjernene som befinner seg nærmest Jorden og lete etter planeter med størrelse fra gasskjemper og ned til jordlignende planeter.

Oppdatering 18.04: Oppskytningsforsøket natt til tirsdag ble stoppet på grunn av tekniske problemer med Falcon 9-raketten. Det blir gjort et nytt forsøk kl. 00:51 norsk tid natt til torsdag. Du kan følge oppskytningen live her

av Anne Mette Sannes og Knut Jørgen Røed Ødegaard

Romobservatoriet TESS skal lete etter exoplaneter.
Illustrasjon: TESS team

I 2013 fikk det daværende amerikanske firmaet Orbital Sciences (fusjonert med Allient Techsystems i 2014 og dannet Orbital ATK) en fire års kontrakt på 75 millioner dollar for å bygge TESS for NASA. Kontraktens totale verdi er 87 millioner dollar. Det primære målet er å undersøke de mest lyssterke stjernene nærmest Jorden i en toårsperiode for å se etter planeter som passerer foran sine moderstjerner. Prosjektet vil benytte en rekke kamera med stort felt for å utføre en undersøkelse over hele himmelen og hvor det vil bli mulig å studere masse, størrelse, tetthet og bane til et stort antall mindre planeter inkludert et utvalg steinplaneter i beboelig sone rundt sine moderstjerner. TESS vil finne hovedmålene for videre undersøkelser med James Webb Space Telescope (JWST) og andre av fremtidens store, bakkebaserte teleskoper.

Tidligere undersøkelser med denne type teleskoper har hovedsakelig oppdaget kjempeplaneter, i motsetning til TESS som skal undersøke et større antall mindre planeter rundt svært lyssterke stjerner. TESS vil undersøke de nærmeste og mest lyssterke stjernene som befinner seg på hovedserien (den mest stabile og lengste fasen i en stjernes livssyklus hvor stjerner fusjonerer hydrogen til helium) og som huser exoplaneter og som er de gunstigste for videre undersøkelser.

Tess skal overvåke mer enn 200 000 av de mest lyssterke stjernene på himmelen ved hjelp av passasjemetoden.
Film: NASA

Fullskalamodell av JWST utstilt i Austin, USA. Teleskopet blir like langt som en tennisbane og like høyt som en fire-etasjers bygning.
Foto: NASA/Chris Gunn

TESS er designet for å utføre den første rombaserte undersøkelsen som innbefatter leting etter exoplaneter over hele himmelen, og observatoriet er utstyrt med fire vidvinkelkamera-teleskoper samt elektroniske CCD-detektorer. Observasjonsdata vil bli overført til Jorden annenhver uke. Fullformatbilder med to timers eksponeringstid vil også bli overført, noe som vil gjøre forskerne i stand til å søke etter uventede og plutselige fenomen, som for eksempel optiske fenomen knyttet til gammaglimt. TESS vil også benytte et gjesteforskerprogram slik at forskere fra andre organisasjoner også kan benytte TESS i sin forskning, noe som gjør at ytterligere 20 000 objekter kan observeres.

Banedynamikk

For å kunne motta ublokkerte bilder både av den nordlige og sydlige halvkule, vil TESS benytte en 2:1 måneresonant bane P/2 – en bane som aldri har blitt benyttet tidligere selv om romobservatoriet IBEX benytter en lignende P/3 bane. Den svært avlange banen har sitt høyeste punkt 373 000 kilometer over Jorden, timet for å bli plassert ca. 90° fra Månens posisjon for å minimalisere Månens destabiliserende effekt. Denne banen skal være stabil i flere tiår og vil holde kameraene i et stabilt temperaturområde. Hele banen befinner seg utenfor Jordens Van Allen-belter hvor det er kraftig stråling, og det meste av banen som benyttes vil være langt utenfor disse beltene. Når observatoriet hvert 13,7 døgn er nærmest Jorden i sin bane, 108 000 km over bakken, vil TESS sende ned oppsamlet data fra siste omløp, noe som vi ta rundt tre timer.

TESS vil konsentrere seg om nære stjerner av type G, K og M med tilsynelatende lysstyrke høyere enn 12. (Grensen for å kunne se stjerner med det blotte øyet er 6) Rundt 200 000 stjerner vil bli studert inkludert de nærmeste 1000 røde dvergene over hele himmelen – et område 400 ganger større enn Kepler observerte. Det er forventet at TESS vil oppdage mer enn 3000 exoplanetkandidater inkludert de på størrelse med vår egen klode og større. Av disse oppdagelsene vil trolig rundt 20 være superjorder i beboelig sone. Totalt forventes at TESS vil finne rundt 300 planeter på størrelse med Jorden og superjorder som er opptil dobbelt så store som vår planet.

Slik kan det tenkes å se ut på overflaten av planeten TRAPPIST-1f som ble funnet i 2017. Planeten befinner seg 40 lysår fra Jorden. 
Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech

TESS vil dele himmelen inn i 26 observasjonssektorer hvor hver sektor er 24 grader × 96 grader med overlapping av sektorer ved de ekliptiske polene for å gjøre det mulig å tillate ytterligere følsomhet mot mindre og langperiodiske exoplaneter i dette området av himmelsfæren. Romobservatoriet vil bruke 27,4 døgn på å studere hver sektor, den nordlige halvkule det første året og den sydlige halvkule det andre.

Hvert av kameraene vil ta ett minutts eksponeringer med tanke på spesielt utvalgte stjerner som en del av letingen og 30-minutters eksponeringer for å lete etter andre kortvarige fenomen. 

Planet som passerer foran moderstjernen sin og skygger for litt av stjernelyset. 
Animasjon: NASAs Goddard Space Flight Center

Klikk på bildet for å se musikkvideo om exoplaneter fra filmen «Vårt magiske univers» av Anne Mette Sannes & Knut Jørgen Røed Ødegaard
Illustrasjon: ESA/NASA/G. Tinetti/Video: Anne Mette Sannes & Knut Jørgen Røed Ødegaard

Selve oppskytningen

Oppskytningen vil skje fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida tidligst 16. april med en av SpaceX’ Falcon 9-raketter. SpaceX ble tildelt oppskytningen i desember 2014. Planlagt oppskytning var 20. mars i år, men tidspunktet ble utsatt som følge av at SpaceX trengte mer tid til å forberede oppskytningsfartøyet og møte NASAs oppskytningskrav.

TESS skal følge en helt spesiell bane for å få tilstrekkelig stabilitet for å gjøre de ønskede undersøkelsene.
Film: NASA/Youtube

Syv planeter med størrelse omtrent som Jorden er funnet rundt en liten, ultrakjølig stjerne 40 lysår fra Jorden.
Illustrasjon og animasjon: NASA

Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!

MER INFORMASJON

NASAs prosjektside

Passasjemetoden

Exoplaneter generelt

SpaceX