Ierīce, ko izstrādājusi starptautiska komanda un koordinē Arizonas Universitāte, ir gatava uzsākt vēsturisku projektu.
Satelīts “Pandora” — novatorisks augstas precizitātes teleskops eksoplanētu pētīšanai — gaida savas misijas sākumu pēc pēdējo testu veikšanas. Kosmosa aparāts, kas drīz tiks palaists ar raķeti SpaceX Falcon 9 , ir paredzēts, lai rūpīgi analizētu vismaz 20 planētu atmosfēras sastāvu ārpus mūsu Saules sistēmas.
Kā paskaidroja Daniels Apajs, misijas vadošais zinātniskais darbinieks no Arizonas Universitātes, šī operācija potenciāli var mainīt esošās zināšanas par planētu atmosfērām, ievērojami paplašinot iespējas meklēt apdzīvotas pasaules.
Satelīts ir uzstādīts uz nesējraķetes starta kompleksā 4E Vandenberga kosmodromā Kalifornijā. Starta logs atvērsies plkst. 6:19 pēc Arizonas laika (plkst. 8:19 pēc austrumu laika) svētdien, 11. janvārī. Palaišana tiks pārraidīta tiešraidē SpaceX oficiālajā kanālā.
Pēdējā attēlā redzams satelīts “Pandora”, kas ir pilnībā samontēts pēc veiksmīgiem testiem uzņēmumā Blue Canyon Technologies Kolorado štatā, un tajā redzama tā sarežģītā konstrukcija: zvaigžņu izsekotāji centrā, baltas siltumizolācijas segas, teleskopiskā daļa un saules paneļi uz starta konstrukcijas.
Inovatīvās misijas detaļas
Projekts “Pandora” ir unikāls ar to, ka tas kļūs par pirmo kosmosa teleskopu, kas paredzēts daudzkrāsu novērojumiem zvaigžņu gaismā, kas izgājusi cauri eksoplanētu atmosfērām. Satelīta galvenais instruments sastāv no teleskopa ar 45 cm diametra spoguli un zinātniskās sistēmas, kas spēj reģistrēt gan tālu zvaigžņu gaismas spektrus, gan to spožuma nelielas svārstības — fundamentālus datus planētu atmosfēru sastāva raksturošanai.
Pēc Apai teiktā, tas atvieglos gan iepriekšējo misiju — piemēram, NASA teleskopa Kepler — datu interpretāciju, gan arī pašreizējo operāciju, jo īpaši kosmiskā teleskopa James Webb datu interpretāciju.
Pandoras unikālā tehniskā nozīme ir arī tās ieguldījums zinātniskajā kopienā. Kā sīki aprakstīts Arizonas Universitātē, gaismas spektri darbojas kā “signāli”, kas atklāj informāciju par gan zvaigžņu, gan to apriņķojošo planētu ķīmisko sastāvu.
Turklāt izcilā precizitāte, ar kādu tiek noteikti spilgtuma kritumi, ļaus zinātniekiem identificēt planētas kustību gar zvaigzni no teleskopa skatpunkta. Šī pieeja, kas pazīstama kā tranzīta metode, ir nepieciešama, lai atklātu ārkārtīgi attālus objektus.
Pandora izstrāde ir daļa no NASA Astrophysics Pioneers programmas, kuras ietvaros tā 2021. gadā tika izvēlēta kā debijas iniciatīva. Pēc Apai no Arizonas Universitātes teiktā, šīs misijas raksturo „ātrs temps un spēja atbildēt uz jauniem un sarežģītiem zinātniskiem jautājumiem”.
Pandora misija izceļas arī ar to, ka veicina jauno speciālistu līderības prasmju attīstību: vairāk nekā 50 % vadošo amatu ieņem zinātnieki un inženieri, kuri atrodas savas karjeras sākumposmā, kas rada unikālu vidi līderu sagatavošanai kosmosa nozarē.
Operatīvā vadība pēc palaišanas tiks veikta daudzfunkcionālajā operatīvajā centrā (MMOC) Arizonas kosmosa institūtā, kas atrodas progresīvo pētījumu ēkā galvenajā kampusā. MMOC, kas darbojas saskaņā ar līgumu ar NASA, būs atbildīgs par kosmosa kuģa uzraudzību no Zemes, satelīta pārraidītās telemetrijas vadību un Pandoras vispārējā stāvokļa pārbaudi visā misijas laikā.
Saskaņā ar Erikas Hamdenas , Arizonas Kosmosa institūta direktores, teikto, “šī ir pirmā reize, kad orbītas astrofizikas misija tiek vadīta no mūsu jaunā lidojumu vadības centra universitātē”. Viņa uzsvēra veiksmīgo pieredzi iepriekšējās operācijās, piemēram, Marsa aparāta Phoenix nolaišanās un misija OSIRIS-REx asteroīda paraugu piegādei, kuras abas tika vadītas no šīs iestādes.
Pandoras satelīta ekspluatācijas uzsākšanas process ir plānots pabeigt mēnesi pēc nonākšanas zemā Zemes orbītā. Pēc tam sāksies galvenā zinātniskā misija, kas ilgs vienu gadu . Šajā laikā satelīts novēros katru no 20 mērķa planētu sistēmām un to attiecīgajām zvaigznēm 24 stundu blokos, pirms pāriet uz nākamo sistēmu un atkārtot to, līdz būs veikti 10 novērojumi katrai sistēmai . Visi savāktie dati tiks publicēti.
Viena no Pandoras atšķirīgajām iezīmēm ir tās spēja kalpot par pamatu, lai interpretētu datus, kas iegūti ar James Webb kosmosa teleskopu un nākotnes misijām, meklējot planētu apdzīvotības pazīmes.
“Apvienojot Pandoras novērojumus ar Džeimsa Veba datiem, mēs iegūsim labāku izpratni par šo eksoplanētu atmosfērām,” teica Apai. Zinātnieks uzsvēra, ka galvenais uzdevums ir nevis meklēt dzīvību, bet analizēt atmosfēras sastāvdaļas, piemēram, ūdens tvaiku, un, pirmkārt, pētīt zvaigžņu īpašības.
Planētu meklēšana ārpus mūsu Saules sistēmas ir salīdzinoši jauna zinātnes nozare. Līdz 1992. gadam, kā norādīja Arizonas Universitāte, nebija nekādu pierādījumu par eksoplanētu eksistenci. Kopš tā laika tehnoloģiskie sasniegumi un misijas, piemēram, „Kepler”, ir novedušas pie vairāk nekā 6000 eksoplanētu atklāšanas Piena Ceļā. Iespēja atklāt potenciāli apdzīvojamas pasaules ir piesaistījusi gan zinātnieku, gan plašākas sabiedrības uzmanību.
Atmosfēras pētīšana ir centrālā loma šajos pētījumos. Eksperti meklē “noteiktas pazīmes”, kā ziņo Arizonas Universitāte, piemēram, ķīmisko signālu klātbūtni, kas atbilst skābeklim vai ūdenim.
Saskaņā ar Tomasa Diaza de la Rubia, vecākā viceprezidenta pētniecības un partnerattiecību jautājumos, teikto: „Ar „Pandoras” palaišanu mēs ieejam jaunā kosmosa atklājumu ērā: ērā, kurā mēs pirmo reizi varēsim detalizēti novērot tālu pasauli atmosfēras un paplašināt cilvēces izpratni par to, kas atrodas ārpus mūsu pašu debesīm”. Diaz de la Rubia piebilda, ka tādas programmas kā „Pandora” atspoguļo universitātes apņemšanos sasniegt izcilību novērojošajā astronomijā un sabiedrības labā.
Planētu pētīšana attālumos, kas pārsniedz simtiem gaismas gadu, ir saistīta ar ievērojamām tehniskām grūtībām, jo šos ķermeņus nav iespējams novērot tieši, jo tie ir pārāk auksts vai blāvi mūsdienu instrumentiem.
Tāpēc tranzīta metode, kas mēra zvaigznes gaismas spilgtuma samazināšanos, kad planēta iet garām tai, ir kļuvusi par dominējošo netiešo pieeju. Turpinot attīstīt šo tehniku, tādas grupas kā Apai grupa ieviesa spektroskopiju, lai analizētu zvaigžņu gaismu, kas iet caur planētu atmosfērām, un tādējādi meklē ķīmisko elementu un molekulu pēdas.
Tomēr šai metodei ir būtiski ierobežojumi. Zvaigznes, kā paskaidroja Apai no Arizonas Universitātes, “nav nevainojami, viendabīgi objekti, kā aprakstīts mācību grāmatās”: tām ir nevienmērīgas virsmas, tās ir izraibinātas ar saules plankumiem un tām ir atmosfēras ar mākoņiem, kas var radikāli mainīt mērījumus. Ja planēta tiek apgaismota ar tīrāku zonu vai izplūdušu zonu savas zvaigznes, „apgaismojuma mērījumi atšķirsies, un iespējams viss”.
„ Pandora ir pirmā misija, kas patiešām paredzēta zvaigžņu un to planētu kopīgai izpētei ”, — norādīja Apai, apgalvojot, ka viņa komanda tagad būs “daudz lielākas iespējas nošķirt zvaigznes ietekmi no planētas ietekmes”.
Pandoras teleskopa instrumentālā procedūra ietver katra mērķa novērošanu kontrolētos apstākļos, kas ļauj zinātniekiem nošķirt miglas, mākoņu un ūdens ietekmi uz spektrālo analīzi. Tas palielina datu uzticamību, īpaši strādājot ar sistēmām, kas satur zvaigznes ar sarežģītām īpašībām.
Arizonas Universitāte uzskata, ka Pandoras misija ir sākt jaunu posmu astrofizikas pētījumos no universitātes teritorijas, veicot augsti efektīvas zinātniskas orbītas misijas.
