Pada 6:51 EDT pada hari Rabu, 18 April, roket SpaceX Falcon 9 meletup dari Cape Canaveral di Florida. Ia membawa NASA's TESS: Transiting Exoplanet Survey Satellite. Dari apa yang dapat kita ketahui, misi berjalan tanpa hambatan, dengan tahap pertama kembali ke darat di tongkang terapungnya di Lautan Atlantik, dan tahap 2 meneruskan untuk menghantar TESS ke orbit terakhirnya.
Ini adalah perubahan penjaga, kerana kita sekarang memasuki hari-hari terakhir untuk Teleskop Angkasa Kepler NASA. Ini kehabisan bahan bakar dan sudah lumpuh oleh kehilangan roda reaksi. Hanya dalam beberapa bulan NASA akan mematikannya untuk selamanya.
Itu menyedihkan, tetapi jangan risau, dengan TESS dalam perjalanan, perjalanan sains eksoplanet diteruskan: mencari dunia bersaiz Bumi di Bima Sakti.
Sukar untuk mempercayai bahawa kita hanya mengetahui tentang planet yang mengorbit bintang lain selama lebih dari 20 tahun sekarang. Planet ekstrasur pertama yang dijumpai adalah jupiter panas 51 Pegasi B, yang ditemui pada tahun 1995 oleh sepasukan ahli astronomi Switzerland.
Mereka mendapati dunia ini menggunakan kaedah kecepatan radial, di mana graviti planet menarik bintangnya berulang-ulang, mengubah panjang gelombang cahaya yang kita lihat sedikit sekali. Teknik ini telah diperhalusi dan digunakan menemui banyak lagi planet yang mengorbit lebih banyak bintang.
Tetapi teknik lain lebih berjaya: teknik transit. Di sinilah cahaya dari bintang diukur dengan teliti dari masa ke masa, memerhatikan kecerahan cahaya ketika planet melintas di depan.
Pada masa saya menulis artikel ini pada bulan April 2018, terdapat 3,708 planet yang disahkan dengan beberapa ribu lagi calon yang memerlukan pengesahan tambahan.
Planet ada di mana-mana, dalam pelbagai bentuk dan saiz. Dari gergasi gas yang sudah biasa, dunia berbatu dan raksasa ais yang kita miliki di Sistem Suria, hingga jupiter panas dan bumi super yang tidak biasa. Ahli astronomi bahkan telah menemui komet di sistem suria lain, planet seperti Saturnus tetapi dengan sistem cincin yang mengerdilkan planet jiran kita. Perburuan malah dilakukan untuk exomoon. Bulan mengorbit planet yang mengorbit bintang lain.
Teleskop Angkasa Kepler NASA adalah alat memburu planet paling produktif yang pernah dibina. Daripada 3,708 planet yang dijumpai setakat ini, Kepler menghasilkan 2,342 dunia.
Kepler dilancarkan pada Mac 2009, dan mula beroperasi pada 12 Mei 2009. Ia menggunakan cermin utamanya 1.4 meter untuk memerhatikan kawasan langit 12 darjah. Sebagai perbandingan, Bulan mengambil sekitar setengah darjah. Jadi wilayah yang berukuran Bulan beratus kali ganda.
Kepler ditempatkan di orbit jejak Bumi di sekitar Matahari, dengan jangka waktu 372.5 hari. Dengan tahun yang lebih panjang, teleskop perlahan-lahan melayang di belakang Bumi sekitar 25 juta km per tahun.
Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, Kepler dirancang untuk menggunakan teknik transit, mencari planet yang melintas di depan bintang mereka di wilayah langit yang sangat spesifik ini. Walaupun tinjauan exoplanet sebelumnya hanya menemui planet yang lebih besar, Kepler cukup sensitif untuk melihat dunia dengan separuh jisim Bumi yang mengorbit bintang-bintang lain.
Dan semuanya berjalan lancar sehingga 14 Julai 2012 apabila salah satu daripada empat roda reaksi kapal angkasa gagal. Ini adalah giroskop yang membolehkan kapal angkasa mengubah orientasinya tanpa propelan. Tidak masalah, Kepler dirancang untuk hanya memerlukan tiga. Kemudian roda kedua gagal pada 11 Mei 2013, mengakhiri misi utamanya.
Apa yang dihasilkan oleh jurutera Kepler adalah salah satu penyelamatan kapal angkasa paling bijak dalam sejarah penerbangan angkasa lepas. Mereka menyedari bahawa mereka dapat menggunakan tekanan cahaya dari Matahari untuk menstabilkan teleskop dengan sempurna dan tetap menunjuk pada suatu wilayah langit.
Ini memungkinkan Kepler untuk terus bekerja, memerhatikan bahagian langit yang lebih besar, tetapi orbitnya di sekitar Matahari hanya akan membiarkannya menonton satu wilayah untuk jangka waktu yang lebih pendek. Daripada mengimbas bintang-bintang seperti Matahari, Kepler memusatkan perhatiannya pada bintang-bintang kerdil merah, yang dapat membuat dunia berukuran Bumi mengorbitnya setiap beberapa hari.
Ini dikenal sebagai era K2, dan selama ini muncul 307 tambahan, dan 480 planet yang belum disahkan.
Tetapi Kepler kehabisan masa sekarang. Kira-kira sebulan yang lalu NASA mengumumkan bahawa Kepler hampir habis. Bahan bakar ini penting kerana satu manuver penting yang perlu dibuatnya adalah menunjuk ke belakang dan Bumi dan memuat naik semua data yang dikumpulkannya. NASA mengetahui bahawa hanya beberapa bulan lagi, dan apabila ia berlaku, mereka akan mengarahkan teleskop untuk menunjuk Bumi untuk terakhir kalinya, mengirimkan data akhir, dan kemudian ditutup selama-lamanya.
Dan hari ini TESS berjaya meletus, membuat jalan untuk mengambil alih tempat Kepler berhenti.
Ini membawa NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite, atau TESS, sekuel Kepler, membawa pencarian eksoplanet ke tahap berikutnya.
Misi TESS telah wujud dalam beberapa bentuk sejak tahun 2006 ketika asalnya disusun sebagai misi yang dibiayai oleh Google, Yayasan Kavli dan MIT.
Selama bertahun-tahun, ia dicadangkan kepada NASA, dan pada tahun 2013, ia diterima sebagai salah satu Misi Penjelajah NASA. Ini adalah misi dengan anggaran $ 200 juta atau kurang. WISE dan WMAP adalah contoh lain dari Misi Penjelajah.
Tetapi ada banyak perbezaan antara Kepler dan TESS.
Ingat ketika saya mengatakan bahawa Kepler memerhatikan kawasan langit 12 x 12 darjah? TESS akan meninjau seluruh langit, area yang 400 kali lebih besar dari yang diperhatikan oleh Kepler.
Ini memiliki satu set 4 teleskop identik terpisah dengan kamera CCD, masing-masing berukuran 16.8 megapiksel. Mereka diatur untuk memberikan TESS pemandangan langit 24 darjah persegi. TESS akan memecah langit menjadi 26 sektor yang berbeza dan mengkaji wilayah tersebut sekurang-kurangnya 27 hari, beralih dari bintang terang ke bintang terang setiap dua minit.
Semasa Kepler melakukan penyelaman mendalam ke satu wilayah langit, TESS akan mengamati 500.000 bintang paling terang di langit, yang 30 hingga 100 kali lebih terang daripada bintang-bintang yang dilihat Kepler. Banyak yang akan menjadi bintang seperti Matahari kita sendiri.
Ia akan dapat meninjau seluruh langit selama dua tahun, yang merupakan kawasan 400 kali lebih besar dari yang diperhatikan oleh Kepler. Dan ahli astronomi menjangkakan bahawa misi itu akan menghasilkan ribuan planet ekstrasur, 500 daripadanya akan berukuran Bumi atau super-Bumi.
Dengan melakukan tinjauan luas langit dengan bintang-bintang yang terang, TESS akan menjumpai planet-planet ekstrasur yang dekat. Sekiranya bintang terang mempunyai planet yang melintas di depannya dari perspektif kita, TESS akan menjumpainya. Ia akan membuat katalog pasti planet-planet berdekatan.
Oleh kerana dunia ini jauh lebih terang di langit, maka lebih mudah bagi pemerhati darat dan ruang angkasa dunia untuk melakukan pemerhatian susulan. Ahli astronomi akan dapat mengukur ukuran, jisim, ketumpatan dan juga atmosfer dunia ekstrasur. Tunggu sahaja sehingga James Webb mendapatkan pengesannya di beberapa dunia ini.
Selain tugas utamanya untuk mencari planet, NASA telah mengundang Penyelidik Tamu untuk menggunakan kapal angkasa untuk penyelidikan sains lain, seperti mencari kuarsa, mengesan putaran bintang, dan memerhatikan variasi bintang kerdil. Apa-apa yang mempunyai perubahan kecerahan akan menjadi sasaran besar untuk TESS.
Satu ciri menarik misi TESS adalah orbitnya, membawanya ke jalan yang tidak pernah digunakan oleh misi lain. Ia dipanggil orbit "P / 2 lunar-resonant", dan mengambil kapal angkasa pada lintasan elips yang memerlukan separuh sepanjang bulan untuk mengorbit Bumi - 13.7 hari.
Pada titik paling dekat dengan Bumi, jaraknya akan berada 35.785 km di atas permukaan dan memerlukan waktu tiga jam untuk mengirimkan semua datanya ke stesen darat. Kemudian ia akan terbang ke titik tertinggi, pada ketinggian 373,300 km, dari bahaya Van Allen Belts.
Pada saat misi TESS selesai, kita akan tahu banyak tentang planet luar di kawasan berdekatan kita. Nah, banyak mengenai planet yang sesuai dengan bintang mereka dari perspektif kita. Dan yang menyedihkan, ini hanya beberapa peratus sistem bintang di luar sana.
Kami akan memerlukan teknik lain untuk mencari yang lain, yang saya yakin akan kami bahas dalam artikel mendatang.
Catatan: ini adalah transkrip dari video yang kami siarkan. Tonton di sini.
