Εξωπλανήτης τηλεσκόπιο CHEOPS ετοιμάζεται για την ημέρα εκτόξευσης

Το διαστημικό τηλεσκόπιο CHEOPS της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA) (που χαρακτηρίζει τον δορυφόρο ExOPlanet) ξεκινά το ταξίδι του στο διάστημα με τον πύραυλο Soyuz στις 17 Δεκεμβρίου. Στο πλαίσιο της προετοιμασίας για την εκτόξευση από τη Γαλλική Γουιάνα, οι συνεργάτες της αποστολής, η ESA, το Πανεπιστήμιο της Γενεύης και το Πανεπιστήμιο της Βέρνης πραγματοποίησαν συνέντευξη Τύπου το πρωί της 5ης Δεκεμβρίου.

Οι εμπειρογνώμονες που συγκεντρώθηκαν από τους αντίστοιχους φορείς συζήτησαν την αποστολή –το πρώτο έργο «S-Class» ή μικρής κλίμακας της ESA– τη διεθνή συνεργασία που το συγκέντρωσε και τον ρόλο που θα παίξει το CHEOPS στην έρευνα των Εξωπλανητών και η αναζήτηση της ζωής αλλού στο σύμπαν.

«Μετά από πάνω από έξι χρόνια εντατικής εργασίας, είμαι, φυσικά, πολύ χαρούμενος που η εκτόξευση είναι επιτέλους ορατά», δηλώνει ο Willy Benz, κύριος ερευνητής του CHEOPS και καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης.

Ο κύριος ρόλος του CHEOPS θα είναι να εξετάσει τον συνεχώς αυξανόμενο κατάλογο των εξωπλανητών, εξηγεί ο David Ehrenreich, Επιστήμονας της Κοινοπραξίας CHEOPS Mission Scientium από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης.

Αυτό περιλαμβάνει την επιλογή αυτού που ο Ehrenreich περιγράφει ως «χρυσούς στόχους» ή εξωπλανήτες που μπορούν να παρακολουθήσουν αποστολές όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) που πρόκειται να εκτοξευθεί το 2021 από την ίδια τοποθεσία, προκειμένου να πραγματοποιηθούν εις βάθος εξετάσεις. Καθώς το JWST θα αναζητήσει σημάδια κατοικιμότητας –κυρίως ενδείξεις νερού και μεθανίου– είναι τεράστιο πλεονέκτημα για αυτό να έχει προεπιλεγμένους στόχους προς μελέτη.

Το CHEOPS θα επιβάλει αυτή τη διαδικασία επιλογής εξετάζοντας κοντινά φωτεινά αστέρια που είναι γνωστό ότι φιλοξενούν εξωπλανήτες – ιδιαίτερα εκείνους με πλανήτες σε εύρος μεγεθών από τη Γη έως τον Ποσειδώνα. Μετρώντας τα βάθη διέλευσης καθώς αυτοί οι πλανήτες διασχίζουν το άστρο υποδοχής τους - τα μεγέθη των πλανητών μπορούν να εξακριβωθούν με ακρίβεια και στη συνέχεια οι ερευνητές μπορούν επίσης να υπολογίσουν την πυκνότητά τους και με τη σειρά τους τη σύστασή τους - εάν είναι βραχώδεις ή αέριοι, για παράδειγμα. Η αποστολή θα πρέπει επίσης να είναι σε θέση να προσδιορίσει εάν οι πλανήτες διαθέτουν βαθείς ωκεανούς – που πιστεύεται ότι αποτελούν βασικό συστατικό για την ανάπτυξη της ζωής.

Μια μικρή αποστολή μπορεί να απαντήσει σε μεγάλες ερωτήσεις

Η Kate Issak, επιστήμονας του προγράμματος CHEOPS από την ESA εξηγεί πώς η αποστολή –το πρώτο μέρος του προγράμματος Cosmic Vision 2015-2025– διαφέρει από προηγούμενες προσπάθειες που ανέλαβε ο οργανισμός:«Το CHEOPS είναι η πρώτη αποστολή S-class για την ESA, που σημαίνει ότι έχει μικρό προϋπολογισμό και σύντομο χρονοδιάγραμμα για την ολοκλήρωση.

"Εξαιτίας αυτού, είναι απαραίτητο για το CHEOPS να βασιστεί στην υπάρχουσα τεχνολογία."

Το κόστος του CHEOPS υπολογίζεται στα 50 εκατομμύρια ευρώ και χρειάστηκαν 5 χρόνια για να ολοκληρωθεί μετά το πράσινο φως το 2014. Αν και αυτό μπορεί να μην φαίνεται μικρό χρηματικό ποσό ή σύντομο χρονικό διάστημα, το κόστος και ο χρόνος προετοιμασίας του Το JWST –περίπου 9 δισεκατομμύρια ευρώ και 7 χρόνια– δίνει σε μεγάλο βαθμό και τα δύο σε προοπτική.

Όμως ούτε ένα σύντομο χρονοδιάγραμμα για την ολοκλήρωση ή ένας μικρός προϋπολογισμός ούτε το γεγονός ότι γεφυρώνει κυρίως το χάσμα μεταξύ προηγούμενων και μελλοντικών ερευνών δεν θα εμποδίσουν τον CHEOPS να επιχειρήσει να απαντήσει σε μερικά από τα μεγαλύτερα μακροχρόνια ερωτήματα στην έρευνα για εξωπλανήτες.

Ο Ehrenreich εκθέτει μερικά από τα μεγάλα ερωτήματα που το CHEOPS μπορεί να έχει τη δυνατότητα να αντιμετωπίσει, συγκεκριμένα:

• Πώς σχηματίζονται οι πλανήτες;
• Με ποιο ρυθμό εμφανίζονται οι πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια;
• Ποιες είναι οι συνθέσεις αυτών των πλανητών;
• Πώς συγκρίνονται αυτές οι συνθέσεις με τις συνθέσεις πλανητών στο ηλιακό σύστημα;
• Είναι το ηλιακό μας σύστημα μοναδικό ή κοινό;

Και ίσως το πιο ενδιαφέρον για το ευρύ κοινό και τους επιστήμονες:

• Είναι κάποιος από αυτούς τους κόσμους κατοικήσιμος;

Αντιμετωπίζοντας αυτά τα ερωτήματα, ο CHEOPS και η ESA φτάνουν πραγματικά στην καρδιά τόσο της εξερεύνησης του διαστήματος όσο και της έρευνας εξωπλανητών.

CHEOPS:Συναισθηματική συνεργασία

Όπως αρμόζει σε μια αποστολή που διερευνά τόσο θεμελιώδεις ιδέες όπως το πόσο συνηθισμένη είναι η ζωή στο σύμπαν, η ESA πετά τη χρήση του εξοπλισμού CHEOPS σε άλλα ιδρύματα και ερευνητές.

Ενώ το 80% του χρόνου λειτουργίας του CHEOPS θα καθοριστεί από το πρόγραμμα αποστολής της ESA, εξηγεί ο Issak, το υπόλοιπο 20% θα αφιερωθεί στην ευρύτερη επιστημονική κοινότητα. Τα έργα και οι ερευνητές που θα μπορέσουν να αξιοποιήσουν αυτόν τον χρόνο θα καθοριστούν με βάση την αξία και μόνο.

«Το CHEOPS θα βασιστεί στο έργο της κοινοπραξίας και θα ωφελήσει την επιστημονική κοινότητα στο σύνολό της», υπόσχεται ο Issak.

Η ιδέα του κοινοτικού πνεύματος είναι ενσωματωμένη στο DNA του CHEOPS από τη γένεσή του, εξηγεί ο Willy Benz ο κύριος ερευνητής της αποστολής. Το έργο συγκεντρώνει 11 μεμονωμένα έθνη το καθένα από τα οποία έχει συνεισφέρει συγκεκριμένη στον εξοπλισμό του δορυφόρου.

Ο Issak προσθέτει "Το CHEOPS είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του πώς τα κράτη μέλη της ΕΕ μπορούν να συνεργαστούν."

Η ESA θα δώσει συνέχεια στο CHEOPS με το έργο PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars) το 2026 και την αποστολή ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) το 2028.

Ο Πλάτωνας θα ειδικευτεί στην εξέταση βραχωδών εξωπλανητών που περιφέρονται σε κατοικήσιμες ζώνες γύρω από αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο, εστιάζοντας ιδιαίτερα στη δυνατότητα αυτών των πλανητών να συγκρατούν υγρό νερό. Θα εξετάσει επίσης τη σεισμική δραστηριότητα στα αστέρια – δίνοντας πληροφορίες για την ηλικία και το εξελικτικό στάδιο αυτών των πλανητικών συστημάτων.

Η Άριελ, εν τω μεταξύ, θα μεταφέρει την έρευνα και τον χαρακτηρισμό εξωπλανητών σε ένα εντελώς νέο επίπεδο λεπτομέρειας, επιτρέποντας τη διεξαγωγή χημικών απογραφών μιας μεγάλης ποικιλίας ατμοσφαιρικών πλανητών.

Όπως δείχνει η απονομή του φετινού βραβείου Νόμπελ Φυσικής στον Michel Mayor και τον Didier Queloz για την ανακάλυψη του πρώτου εξωπλανήτη γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με τον Ήλιο, η αναζήτηση εξωπλανητών και η αναζήτηση κατηγοριοποίησης και κατανόησης είναι επί του παρόντος ένας από τους πιο καυτούς τομείς έρευνας στην επιστήμη.

Ως εκ τούτου, το CHEOPS θέτει την ESA στην πρώτη γραμμή του αγώνα για να ανακαλύψει πόσο κοινό είναι ο πλανήτης μας και το ηλιακό σύστημα, και ενδεχομένως, να απαντήσει σε μια πανάρχαια ερώτηση:είμαστε μόνοι στο Σύμπαν;