Миссия NASA «Пандора» приступила к изучению экзопланет и их звезд

Новейшая миссия NASA по исследованию экзопланет, «Пандора», первая спутниковая программа в рамках инициативы NASA Astrophysics Pioneers, начала уникальные наблюдения за мирами за пределами нашей Солнечной системы и звездами, которые их окружают. Цель миссии — определить состав атмосфер как минимум 20 экзопланет, включая наличие тумана, облаков и воды.

«Данные «Пандоры» помогут восполнить существенный пробел в наших знаниях о планетах и их звездах-хозяевах, поскольку в настоящее время мы не можем быть полностью уверены, как свет звезды влияет на измерения состава атмосфер экзопланет», — заявила Элиза Кинтана, главный исследователь миссии «Пандора» в Космическом центре имени Годдарда NASA. «Мы спроектировали космический аппарат «Пандора» и его углубленную программу наблюдений, чтобы лучше понять эту сложную проблему».

Результаты миссии станут прочной основой для интерпретации данных, полученных космическим телескопом Джеймса Уэбба, а также будущими обсерваториями, нацеленными на поиск обитаемых миров. Стоит отметить, что инфракрасный детектор «Пандоры» является запасным, изначально разработанным для «Уэбба».

«Космический аппарат в отличном состоянии, и все приборы работают так хорошо, как мы могли только надеяться», — сообщил Джордан Карберн, заместитель руководителя проекта «Пандора» в Национальной лаборатории имени Лоуренса Ливермора. «Усердная работа нашей команды в процессе ввода в эксплуатацию окупилась, и теперь мы можем уверенно приступить к научным исследованиям».

Запущенная на низкую околоземную орбиту 11 января, «Пандора» представляет собой амбициозный малый спутник (SmallSat), финансируемый программой NASA Astrophysics Pioneers. Программы Pioneers предназначены для исследования актуальных вопросов о Вселенной с помощью быстро развивающихся, малобюджетных миссий, требующих повышенной терпимости к риску отказа.

Три фактора делают «Пандору» уникальной. Она несет новый полностью алюминиевый телескоп диаметром около 45 сантиметров, будет изучать планеты и их звезды-хозяева одновременно в видимом и инфракрасном диапазонах света, а также будет наблюдать цели гораздо дольше, чем могут себе позволить флагманские обсерватории, такие как «Уэбб».

Телескопы могут анализировать атмосферу планеты в системах, где планета проходит перед своей звездой с нашей точки зрения. Во время этого события, называемого транзитом, часть звездного света проходит через атмосферу планеты, прежде чем достигнет нас. По мере взаимодействия этого света с молекулами атмосферы, их химические отпечатки встраиваются в него. Для каждой молекулы астрономы наблюдают падение яркости на характерных длинах волн.

Однако наши приборы также улавливают свет всей звезды, а не только тот, что проходит через планету. Звездные поверхности неоднородны. Они имеют более горячие, яркие области, называемые факелами, и более холодные, темные регионы, похожие на солнечные пятна. Оба могут расти, уменьшаться и менять положение по мере вращения звезды.

«Вода — одна из самых важных молекул, которую мы можем измерить, чтобы понять состав и физические условия атмосферы экзопланеты», — сказал Бенджамин Ракхэм, член команды из Массачусетского технологического института. «Однако особенности звезды могут искажать сигнал воды, который мы ищем. «Пандора» разработана для разделения сигналов от планеты и звезды, помогая нам более точно понимать планеты и закладывая основу для последующего изучения планет, которые могут быть обитаемыми».

Телескоп «Пандоры», разработанный совместно с Corning Specialty Materials, и его детекторы составляют сердце миссии. Детекторы будут одновременно фиксировать яркость звезды в видимом свете и ее ближнем инфракрасном спектре, а также получать ближний инфракрасный спектр планеты во время ее транзита перед звездой. В течение основного годичного периода миссии «Пандора» будет наблюдать по меньшей мере 20 экзопланет по 10 раз с длительным наблюдением, охватывающим 24 часа, с включением транзита в каждое наблюдение.

«Преимущество «Пандоры» заключается в ее способности наблюдать цели в течение длительных периодов в нескольких диапазонах длин волн, что флагманские миссии с высокой нагрузкой, такие как «Уэбб», не могут делать регулярно», — сказала Наколь Колон, научный руководитель миссии в NASA Goddard. «Комбинирование данных «Пандоры» и «Уэбба» позволит ученым уникальным образом определить свойства звездных поверхностей и чисто разделить звездные и планетарные сигналы».

Миссией «Пандора» руководит Космический центр имени Годдарда NASA. Национальная лаборатория имени Лоуренса Ливермора обеспечивает управление проектом и инженерию миссии. Телескоп «Пандоры» был изготовлен Corning и разработан совместно с Ливермором, который также разработал блоки формирования изображения, управляющую электронику миссии и все вспомогательные тепловые и механические подсистемы. Инфракрасный датчик был предоставлен NASA Goddard. Blue Canyon Technologies предоставила платформу, провела сборку, интеграцию и экологические испытания космического аппарата, а также обеспечивает поддержку операций миссии. Исследовательский центр NASA Ames в Кремниевой долине выполняет обработку данных миссии. Научные данные «Пандоры» доступны в NASA Exoplanet Archive, которым управляет IPAC Калифорнийского технологического института. Университет Аризоны руководит операциями миссии «Пандора» и вносит вклад в ее научную программу. Многие дополнительные университеты также поддерживают научную группу.

Чтобы узнать больше о миссии «Пандора», посетите:

https://science.nasa.gov/mission/pandora/