Τετάρτη, 21 Μαρτίου 2018

Η νέα αποστολή της ESA θα εξερευνήσει τους εξωπλανήτες. ESA's next science mission to focus on nature of exoplanets

Πρόκειται για το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο που θα μελετά την ατμόσφαιρα πλανητών έξω από το ηλιακό μας σύστημα. An artist's illustration of a hot exoplanet "transiting" its host star. The European Space Agency's newly selected ARIEL (Atmospheric Remotesensing Infrared Exoplanet Largesurvey) mission will study such alien worlds to gain clues about exoplanet formation and evolution. Credit: ESA/ATB medialab, CC BY-SA 3.0 IGO

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) ενέκρινε την επόμενη επιστημονική διαστημική αποστολή του με την ονομασία Ariel, που αφορά στην κατασκευή του πρώτου διαστημικού τηλεσκοπίου, το οποίο θα εξειδικευθεί στην ανίχνευση και μελέτη της ατμόσφαιρας γύρω από εξωπλανήτες.

Το ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), που είναι η τέταρτη μεσαίου μεγέθους αποστολή, η οποία εντάσσεται στο ευρύτερο πρόγραμμα "Cosmic Vision" (Κοσμικό Όραμα) της ESA, αναμένεται να είναι έτοιμο προς εκτόξευση κατά πάσα πιθανότητα στα μέσα του 2028.

Στη σύσκεψη της Επιτροπής Επιστημονικού Προγράμματος της ESA, στο Παρίσι την Τρίτη, το ARIEL επικράτησε έναντι δύο άλλων ανταγωνιστικών προτάσεων: ενός τηλεσκοπίου ακτίνων-Χ (Xipe) και ενός δορυφόρου μελέτης του πλάσματος των σωματιδίων υψηλής ενέργειας γύρω από τη Γη (Thor).

Το ARIEL στην θέση Lagrange 2. Ariel will be placed in orbit around Lagrange Point 2. (ESA/STFC RAL Space/UCL/Europlanet-Science Office/PA)

Μέσα στην επόμενη διετία θα προσδιορισθούν οι ακριβείς τεχνικές προδιαγραφές του νέου ευρωπαϊκού τηλεσκοπίου, που θα έχει κόστος περίπου 450 εκατ. ευρώ και θα τοποθετηθεί στο λεγόμενο «σημείο Λαγκράνζ 2» μεταξύ Γης και Ήλιου, σε απόσταση 1,5 εκατ. χιλιομέτρων από τον πλανήτη μας. Θα έχει βάρος περίπου 1,3 τόνων και η διάρκεια της αποστολής του προβλέπεται τετραετής.

ARIEL will be the first space telescope dedicated to probing the atmospheres of exoplanets, focusing on those hotter than 350 ºC. Credit: NASA/Ames/JPL-Caltech

«Το ARIEL μπορεί πραγματικά να μας δώσει μια ολοκληρωμένη εικόνα από τι είναι φτιαγμένοι οι εξωπλανήτες, πώς σχηματίζονται και πώς εξελίσσονται» δήλωσε η επικεφαλής της νέας αποστολής, η ιταλικής καταγωγής καθηγήτρια πλανητικής επιστήμης Τζιοβάνα Τινέτι του Πανεπιστημιακού Κολεγίου του Λονδίνου (UCL).

Το, διαμέτρου ενός μέτρου, κάτοπτρο και ο φασματογράφος του τηλεσκοπίου θα καταγράφουν τις παραμικρές αλλαγές στο ορατό και υπέρυθρο φως, το οποίο θα διαπερνά τα ατμοσφαιρικά αέρια που περιβάλλουν τους εξωπλανήτες, αποκαλύπτοντας έτσι τη χημική σύνθεσή τους. 

Τα όργανα του ARIEL θα μπορούν να μετρήσουν τις χημικές μεταβολές τόσο στα διάφορα στρώματα της ατμόσφαιρας, όσο και στην επιφάνεια ενός πλανήτη, κάτι που θα οδηγήσει και σε καλύτερες εκτιμήσεις για τη θερμοκρασία του.

Tα στοιχεία αυτά σε συνδυασμό θα δώσουν πολύτιμες ενδείξεις στους επιστήμονες κατά πόσο ένας εξωπλανήτης διαθέτει συνθήκες φιλόξενες για ζωή και μοιάζει με τη Γη. Το ARIEL αναμένεται να μελετήσει πάνω από 1.000 ήδη γνωστούς εξωπλανήτες.

PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) is the third medium-class mission in ESA's Cosmic Vision programme. Its objective is to find and study a large number of extrasolar planetary systems, with emphasis on the properties of terrestrial planets in the habitable zone around solar-like stars. PLATO has also been designed to investigate seismic activity in stars, enabling the precise characterisation of the planet host star, including its age.

Η ESA αναπτύσσει τρεις ακόμη μεσαίας κλίμακας αποστολές που θα προηγηθούν, καθώς βρίσκονται ήδη σε πιο ώριμο στάδιο: Solar Orbiter (παρατηρητήριο του Ήλιου που θα εκτοξευθεί το Φεβρουάριο 2019), Euclid (‘Ευκλείδης'- θα εκτοξευθεί το 2020 για να μελετήσει τη σκοτεινή ύλη) και PLATO (διαστημικό τηλεσκόπιο που θα εκτοξευθεί το 2026).

Εκτός από το PLATO που είχε εγκριθεί το 2014, φέτος ή το 2019 αναμένεται να εκτοξευθεί επίσης ένα μικρό τηλεσκόπιο της ESA, το CHEOPS (Characterizing ExoPlanet Satellite), που θα μελετά το μέγεθος και την πυκνότητα των εξωπλανητών, οπότε το ARIEL θα είναι ο τρίτος κατά σειρά ευρωπαϊκός «κυνηγός» εξωπλανητών.

Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία ετοιμάζεται να εκτοξεύσει το δικό της τηλεσκόπιο αναζήτησης εξωπλανητών με την ονομασία TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), ενώ έπεται το πολυαναμενόμενο James Webb, ο πραγματικός διάδοχος του τηλεσκοπίου Hubble. Μετά από αρκετές καθυστερήσεις, φαίνεται ότι οριστικά θα εκτοξευθεί το 2019 και το οποίο, μεταξύ άλλων, επίσης θα μελετήσει τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών.

Όλα αυτά δείχνουν πόσο σημαντικό θεωρείται αυτό το πεδίο έρευνας για τους επιστήμονες. Από τις πρώτες ανακαλύψεις στις αρχές της δεκαετίας του 1990 μέχρι σήμερα, έχει επιβεβαιωθεί η ύπαρξη περίπου 3.700 πλανητών γύρω από 2.800 άστρα. Στο μυαλό όλων ως προτεραιότητα βρίσκεται η ανακάλυψη μιας πραγματικά «δίδυμης» Γης.