Das Raumschiff CHEOPS unternimmt die ersten vorläufigen Schritte in seiner Mission. Bereits am 29. Januar öffnete das Raumschiff die Abdeckung seiner Linse. Jetzt haben wir die ersten Bilder von CHEOPS.
CHEOPS steht für CHaracterisingE.xOPLanetS.Atellit. Es ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), einige der hellsten und nächsten Sterne zu untersuchen, von denen bereits bekannt ist, dass sie Exoplaneten beherbergen. CHEOPS wird Präzisionsmessungen von Exoplanetengrößen durchführen, um die Dichte und Zusammensetzung der Welten aufzudecken. Es konzentriert sich auf Planeten im Massenbereich von Supererde bis Neptun.
Sei noch nicht zu aufgeregt. Diese ersten Bilder werden nicht ausgezeichnet.
Aber das ist nicht beabsichtigt. Ihr Zweck ist es, zu überprüfen, ob die Systeme des Satelliten funktionieren. Daher ist ihre verschwommene Natur ein kritischer Teil der Mission. Und als das Team auf die ersten Bilder wartete, wuchs die Spannung.
"Als die ersten Bilder eines Sternenfeldes auf dem Bildschirm erschienen, war allen sofort klar, dass wir tatsächlich ein funktionierendes Teleskop hatten."
Willy Benz, Principal Investigator, CHEOPS Mission.
„Die ersten Bilder, die auf dem Bildschirm erscheinen sollten, waren entscheidend, um feststellen zu können, ob die Optik des Teleskops den Raketenstart in gutem Zustand überstanden hat“, erklärt Willy Benz, Professor für Astrophysik an der Universität Bern und Principal Investigator der CHEOPS-Mission in einer Pressemitteilung. "Als die ersten Bilder eines Sternenfeldes auf dem Bildschirm erschienen, war allen sofort klar, dass wir tatsächlich ein funktionierendes Teleskop hatten", sagte Benz.
Nachdem das CHEOPS-Team nun weiß, dass das Teleskop funktioniert, muss es wissen, wie gut es funktioniert. Das Team hatte einige Zeit, um das Bild zu analysieren, und sie sagen, dass CHEOPS tatsächlich die Erwartungen übertrifft. In diesem Fall ist CHEOPS jedoch absichtlich nicht auf Tests ausgerichtet. Besser heißt also nicht klarer.
"Dieses wunderschön verschwommene Bild verspricht ein neues, tieferes Verständnis der Welten jenseits unseres Sonnensystems."
Kate Isaak, Wissenschaftlerin des ESA Cheops-Projekts.
„Die gute Nachricht ist, dass die tatsächlich empfangenen unscharfen Bilder glatter und symmetrischer sind als wir es von Messungen im Labor erwartet hatten“, sagt Benz. Der unscharfe Test soll das einfallende Licht über so viele Pixel wie möglich verteilen. Die Ergebnisse werden dem CHEOPS-Team mitteilen, ob das Teleskop seine Jitter und seine „Pixel-zu-Pixel-Variationen“ glättet. Diese Glättung verleiht CHEOPS seine außergewöhnliche Präzision.
Obwohl es verschwommen ist, ist es das erste Bild. Und das macht es zu einem Meilenstein für die ESA und das CHEOPS-Team.
"Dies ist ein entscheidender Moment für die Mission", sagte Nicola Rando, ESA-Projektmanager für Cheops, in einer Pressemitteilung.
"Für die Ingenieure und Wissenschaftler in ganz Europa, die an Cheops gearbeitet haben und weiter arbeiten, ist dieses Bild der Höhepunkt langjähriger Hingabe und Anstrengung - Entwurf, Planung, Koordination und Bau dieses neuen und einzigartigen Satelliten", sagte Rando.
"Diese ersten vielversprechenden Analysen sind eine große Erleichterung und auch ein Schub für das Team."
WILLY BENZ, PRINCIPAL INVESTIGATOR, CHEOPS MISSION.
Bei diesen Tests dreht sich alles um die Präzision, die CHEOPS benötigt, um seine Mission zu erfüllen. CHEOPS ist keine Mission zur Planetenfindung. Es wird bereits bekannte Exoplaneten mit äußerster Präzision untersuchen. Es muss extrem kleine Helligkeitseinbrüche wahrnehmen, wenn ein Exoplanet vor seinem Stern durchquert. Da es die Größe des Planeten ist, die diese Neigung bestimmt, kann CHEOPS die Neigung des Planeten umso genauer bestimmen, je genauer er die Neigung messen kann.
"Diese ersten vielversprechenden Analysen sind eine große Erleichterung und auch ein Schub für das Team", sagte Benz.
Dies ist erst der Beginn der Testphase von CHEOPS. Im Laufe von etwa zwei Monaten wird der Satellit mehr Bilder aufnehmen. Das übergeordnete Ziel all dieser Tests ist es, festzustellen, wie genau das Raumschiff während verschiedener Teile seiner Mission sein kann. "Wir werden viel mehr Bilder im Detail analysieren, um die genaue Genauigkeit zu bestimmen, die CHEOPS in den verschiedenen Aspekten des Wissenschaftsprogramms erreichen kann", sagte David Ehrenreich, CHEOPS-Projektwissenschaftler an der Universität Genf. "Die bisherigen Ergebnisse sind ein gutes Zeichen."
Die CHEOPS-Mission befindet sich wie alle Weltraummissionen seit Jahren in der Entwicklung. Meilensteine wie diese sind wichtig und erfreulich für die Menschen, die an der Mission arbeiten.
"Nachdem Cheops sein erstes Ziel erreicht hat, sind wir dem Beginn der Missionswissenschaft einen Schritt näher gekommen", sagte Kate Isaak, Wissenschaftlerin des ESA Cheops-Projekts. "Dieses wunderschön verschwommene Bild verspricht ein neues, tieferes Verständnis der Welten jenseits unseres Sonnensystems."
Die Kepler-Mission revolutionierte unser Verständnis von Exoplaneten. Die Ergebnisse bestätigten, was viele vermutet hatten: Die meisten Sterne beherbergen Planeten, genau wie unser Sonnensystem. Dank Kepler kennen wir jetzt über 4000 bestätigte Exoplaneten. CHEOPS ist der nächste Schritt zur Charakterisierung und zum Verständnis von Exoplaneten.
Vorläufige Blicke auf Exoplaneten waren bei weitem nicht so genau wie das, was CHEOPS bieten wird. Bodengestützte Messungen können uns eine ziemlich gute Vorstellung von der Masse eines Exoplaneten geben. Wenn ein Planet seinen Stern umkreist, zieht er den Stern ein wenig. Aus diesem Schlepper können Astronomen die Masse des Planeten berechnen. Aber die Dichte des Planeten und seine Zusammensetzung werden nicht offenbart.
Die genauen Größenmessungen von CHEOPS in Kombination mit der Massenmessung eines Planeten ergeben jedoch eine viel genauere Dichte und damit Zusammensetzung. So wird CHEOPS die Exoplanetenwissenschaft voranbringen.
„CHEOPS wird die Exoplanetenwissenschaft auf ein völlig neues Niveau bringen“, sagt Günther Hasinger, ESA-Wissenschaftsdirektor.
„Nach der Entdeckung von Tausenden von Planeten kann sich die Suche nun der Charakterisierung zuwenden, die physikalischen und chemischen Eigenschaften vieler Exoplaneten untersuchen und wirklich wissen, woraus sie bestehen und wie sie sich gebildet haben. CHEOPS wird auch den Weg für unsere zukünftigen Exoplaneten-Missionen ebnen, vom internationalen James Webb-Teleskop bis zu den eigenen PLATO- und ARIEL-Satelliten der ESA, um die europäische Wissenschaft an der Spitze der Exoplanetenforschung zu halten. “
Die CHEOPS-Mission wird ungefähr 3,5 Jahre dauern. 80% dieser Zeit werden vom CHEOPS Guaranteed Time Observing (GTO) -Programm in Anspruch genommen. Der größte Teil der GTO-Programmzeit wird hauptsächlich dazu verwendet, bekannte Exoplaneten zu beobachten und sie detaillierter zu charakterisieren.
Wie Kepler gezeigt hat, gibt es Exoplaneten in einer Vielzahl von Typen, von denen sich viele stark von dem unterscheiden, was wir in unserem Sonnensystem sehen. Dazu gehören Hot Jupiters, massive Gasriesen, die ihrem Stern sehr nahe kommen. Es gibt gezeitengesperrte Planeten mit geschmolzenen Oberflächen. Es kann Ozeanplaneten ohne Landfläche geben. Und es gibt Planeten, die ihrem Stern so nahe sind, dass die Schwerkraft sie in eine eiförmige Form bringt. CHEOPS wird unser Verständnis für all diese Arten von Planeten erweitern, die wir finden. Die Planeten, die es charakterisiert, werden wahrscheinlich Ziele für weitere Untersuchungen mit noch leistungsstärkeren Teleskopen wie dem James Webb-Weltraumteleskop sein.
Der CHEOPS GTO wird auch Exoplaneten untersuchen, die mit der Radialgeschwindigkeitsmethode gefunden wurden, und ihre Transite beobachten, um ihre Größe zu finden. Es wird auch andere Sonnensysteme mit mehreren Exoplaneten untersuchen und versuchen, andere zu finden, die übersehen wurden.
Die anderen 20% der CHEOPS-Zeit stehen der Astronomie im Rahmen des Guest Observers (GO) -Programms zur Verfügung. Ein Teil dieser Zeit wurde bereits für die Untersuchung des Hot Jupiter HD 17156 b, des von TESS gefundenen Exoplaneten DS Tuc Ab und des Mehrplanetensystems GJ 9827 aufgewendet. Einer der Planeten, die GJ 9827 umkreisen, ist der dichteste, der jemals gefunden wurde kann zu 50% aus Eisen bestehen, was es zu einem sehr interessanten Kandidaten für Nachbeobachtungen macht.
Das Wissenschaftsprogramm von CHEOPS sollte im April 2020 beginnen und um den Oktober 2023 enden.
Mehr:
- Pressemitteilung: Das Weltraumteleskop CHEOPS macht seine ersten Bilder
- Pressemitteilung: Eine perfekte Unschärfe - Erstes Bild von Exoplaneten-Beobachter Cheops
- Space Magazine: Die CHEOPS der ESA wurden gerade gestartet. Wir werden viel mehr über Exoplaneten erfahren
