ARIEL: Vybrána exoplanetová mise na příští desetiletí

Evropská kosmická agentura vybrala misi ARIEL k analýze složení atmosféry a skutečné povahy vzdálených světů.

Umělecké pojetí ARIEL ve vesmíru.
ESA / UCL

Je úžasné myslet si, že nyní žijeme v éře, ve které známe tisíce světů mimo naši sluneční soustavu. Téměř měsíčně slyšíme zprávy o nejrychlejších, nejžhavějších nebo potenciálně světech podobných světům. . . ale co se vlastně vzdáleným exoplanetám opravdu líbí?

Evropská kosmická agentura (ESA) vybrala pro svůj program Kosmické vize čtvrtou misi střední třídy, aby pomohla odpovědět na tuto klíčovou otázku: ARIEL, průzkum vesmíru Exoplanet pro dálkové průzkumy atmosféry.

ARIEL zahájí v roce 2028 časový rámec na raketě Ariane 6-2, nové spouštěcí vozidlo, které uvidí svůj první let v roce 2020. ARIEL, plánovaný jako čtyřletá mise, se připojí k kosmickému dalekohledu James Webb (nyní spuštěn v roce 2020) ) na Lissajous nebo halo halo obíhající proti Slunci L2 Lagrange Point téměř 1, 5 miliónu kilometrů od Země.

ARIELova orbita kolem L2 Lagrange Point.
ESA / UCL

Analýza cizích světů

ARIEL nové exoplanety sám neobjeví. Místo toho ARIEL provede následná pozorování nejméně 1 000 známých tranzitujících exoplanet a shromažďuje svá spektra, aby definovala a charakterizovala složení atmosféry. ARIEL bude vybavena 1 metrovým (3, 1 stopovým) primárním zrcadlem a blízkým infračerveným spektrometrem pro dosažení těchto pozorování. ARIEL bude také usilovat o dokumentaci přítomnosti oblačnosti, sezónních výkyvů a změn jasu ve vzdálených světech. Nástroje ARIEL se zaměří na úzký rozsah viditelných a infračervených vlnových délek (0, 5-7, 8 mikronů), což umožní jednoduchý, lehký vědecký balíček.

„Základní podstata exoplanet je pro nás stále něco tajemství, “ říká Giovanna Tinetti (University College London) v nedávné tiskové zprávě. "Pokud se chystáme odpovědět na otázky, jako je jak je chemie planety spojena s prostředím, ve kterém se formuje, nebo je její zrození a vývoj poháněn hostitelskou hvězdou, musíme studovat statisticky velký vzorek exoplanet." “

ARIEL nejen porovná složení cílového exoplanetu s kompozicí jeho hostitelské hvězdy, ale může také odhalit, zda je na nohou nějaká zajímavá chemie. Například „červený okraj“ na 0, 7 μm by mohl zradit přítomnost chemické sloučeniny chlorofylu ve vzdáleném světě - na Zemi je jediným známým producentem chlorofylu život rostlin.

Vesmírná agentura Spojeného království se ujme vedení v misi 450 milionů EUR (555 milionů USD) spolu s 11 evropskými zeměmi. Mise může také obsahovat součást NASA. Konstrukce a testování vědeckého užitečného zatížení pro misi ARIEL bude provedeno v laboratoři Rutherford Appleton v Hartwell, Oxfordshire ve Velké Británii.

Během tohoto čtvrtého selekčního kola byl ARIEL vybrán přes vesmírnou plazmovou fyzikální misi THOR (pozorovatel turbulentního ohřevu) a rentgenovou observatoř XIPE (rentgenový zobrazovací polarizační průzkumník). Dalšími středními třídami ESA, které se chystají připravovat, jsou solární fyzikální mise Solar Orbiter nastavená na rok 2019, mise Euclid temná energie a temná hmota stanovená na rok 2020 a PLATO (mise Planetární transity a oscilace), která bude charakterizovat hustotu, velikost, a hmotnost vybraných exoplanet.

Návrh ARIEL postavený na EchO (Exoplanet Character Observatory), který byl předán poslednímu výběrovému kole ve prospěch PLATO.

Současný součet známých exoplanet činí 3 757. S tím, že Kepler s největší pravděpodobností skončí letos a TESS je připravena na spuštění, které se blíží příští týden 16. dubna, bude mít ARIEL na výběr spoustu cílů. Je důležité si uvědomit, že tranzitní metoda zavádí výběrové zkreslení vážené vůči světům na krátkých drahách blízko jejich hostitelských hvězd. V blízkých hvězdných systémech je více než pravděpodobné spousta světů, které nejsou pomocí tranzitní techniky patrné.

Přesto zjištění z mise ARIEL povedou dlouhou cestu k vytvoření skutečných statistických modelů toho, jak by tyto světy mohly vypadat a jak místní prostředí ovlivňuje vývoj daného světa.

Je vzrušující myslet: před více než čtvrt stoletím nebyly známy žádné exoplanety. Nyní dostáváme dostatek příkladů k osídlení nové oblasti exoplanetové vědy se schopností říci, jak běžná (nebo vzácná) sluneční soustava, jako je ta naše, je skutečně.