Wikipédia

CHEOPS

2019-ben indított űrteleszkóp

A CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite) egy európai űrteleszkóp. Célja az ismert extraszoláris bolygók méretének meghatározása, amely lehetővé teszi, hogy a kutatók megbecsüljék a tömegüket, sűrűségüket, összetételüket, és megismerjék a kialakulásukat. 2019. december 18-án indították útjára. Ez az ESA Cosmic Vision tudományos programjának első kisosztályú küldetése.[1]

CHEOPS űrtávcső
ŰrügynökségESA / Swiss Space Office
GyártóAirbus Defence and Space
Küldetés típusaexobolygó-vizsgálatok
Küldetés
Indítás dátuma2019. december 18. 08:54:20 UTC
Indítás helyeCentre Spatial Guyanais, ELS
HordozórakétaSoyuz-ST-A (Soyuz VS23)
Időtartam3,5 év (tervezett)
Az űrszonda
TömegIndítási tömeg: 273 kg A hasznos teher tömege: 58 kg
Inklináció92,80°
Periódus90 perc
Apoapszis715 km
Periapszis712 km
[http://cheops.unibe.ch sci.esa.int/cheops Hivatalos weboldal]
A Wikimédia Commons tartalmaz CHEOPS űrtávcső témájú médiaállományokat.

A kis műhold egy 30 cm-es rekesznyílású Ritchey–Chrétien-teleszkóppal rendelkezik, amely egy szabványos kis műholdas platformra van szerelve. Nagyjából 700 km-es magasságban állították Napszinkron pályára.

Tudományos áttekintés szerkesztés

A 2010-es évek végére exobolygók ezreit fedezték fel,[2] némelyiknek a minimális tömegét is meghatározták úgynevezett radiális sebességméréssel, míg másoknak, amelyek látszólagos elhaladását, tranzitját figyelték meg a csillaguk előtt, a fizikai méretüket határozták meg. A mai napig kevés exobolygónak sikerült mind a tömegét, mind a sugarát pontosan meghatározni, ami pedig lehetővé tenné a különböző exobolygók sűrűségének kiszámítását. Ebből az adatból megtudható lenne, milyen anyagokból állnak, és hogyan formálódtak ki.[3]

A 3,5 évesre tervezett küldetés alatt a CHEOPS feladata, hogy megmérje a fényes és közeli csillagok körül keringő ismert tranzitos exobolygók méretét,[4] valamint megfigyelje a korábban a radiális sebesség alapján felfedezett exobolygók előre jelzett tranzitjait. A projekt kutatói arra számítanak, hogy ezek a jól jellemezhető tranzitos exobolygók a jövőbeli obszervatóriumok, például a James Webb Űrteleszkóp (JWST) vagy a rendkívül nagy teleszkópok elsődleges célpontjaivá válhatnak.[5]

Történelem szerkesztés

Az indítás előtt szerkesztés

 
A CHEOPS tükre

Az Európai Űrügynökség (ESA) és a Svájci Űrhivatal partnerségében megvalósult CHEOPS űrtávcsövet 2012 októberében választották ki 26 javaslat közül az ESA Cosmic Vision programjának első S-osztályú ("kis") űrmissziójaként.[4] Az ESA a küldetés tervezője, és felelős az űreszközért és a kilövésért. A projektet a svájci Berni Egyetem Center for Space and Habitability központja vezeti más svájci és európai egyetemek közreműködésével. A tudományos műszer vezető kutatója Willy Benz (Berni Egyetem), az ESA vezető tudósa pedig Kate Isaak. Egy versenyeztetési fázist követően a spanyolországi Airbus Defence and Space-t választották ki az űreszköz megépítőjének.[6][7] Az ESA küldetésének költsége legfeljebb 50 millió euró.[6] Az elsődleges optikai elem befejezéséért az olaszországi Media Lario S.r.l. volt a felelős.[8]

A kilövés szerkesztés

A CHEOPS egy Szojuz-AT hordozórakéta fedélzetén indult útnak 2019. december 18-án, 08:54:20-kor (UTC) a Francia-Guyana állambeli Kourouban található Guyana Űrközpontból (CSG).[9][10] A CHEOPS két órával és 23 perccel a felszállás után vált le.[11] Az elsődleges hasznos teher az Olasz Űrügynökség (ASI) második generációs COSMO-SkyMed műholdja, a CSG 1 volt. A hordozórakéta három CubeSatot is felvitt, köztük az ESA OPS-SAT-ját.[1] A CHEOPS 712 km-es magasságban állt Nap-szinkron pályára.

Első fény szerkesztés

Miután a teleszkóp fedelét 2020. január 29-én felnyitották,[12] a 2020. február 7-én elkészítette első felvételét. A kép középpontjában a HD 70843 csillag áll, egy sárga-fehér csillag, amely körülbelül 150 fényévnyire található tőlünk. A csillagot a fényessége és az égen való elhelyezkedése miatt választották ki. A képen látható csillagok szándékosan elmosódottak. A defókuszált tükör elosztja a csillag fényét a detektor sok pixelén, így a mérések pontosabbak.[13] A CHEOPS első felvételei jobbak voltak, mint azt a laboratóriumi tesztek alapján várták. A képek egyenletesebbek és szimmetrikusabbak voltak, aminek hála csökken a érzékelő és az űrszonda által okozott zajt.[14]

2020 áprilisában a távcső megkezdte a tudományos működést.[15] Az eredményeket lásd alább.

Az űreszköz felépítése szerkesztés

Az űrtávcső egy körülbelül 1,5 x 1,5 x 1,5 méteres méretű hatszögletű alapszerkezettel bír. A CHEOPS űrtávcső a SEOSAT műholdplatformon alapul.[16]

Napvédő szerkesztés

A platformra szerelt napvédő védi a radiátort és az érzékelőházat a Nap sugárzása ellen, valamint napelemeket is tartalmaz az elektromos alrendszer működéséhez. A napvédő a hatszögletű ház köré van tekerve.[16]

Attitude and Orbit Control System (Helyzet- és Pályavezérlő Rendszer, AOCS) szerkesztés

A vezérlőrendszer 3 tengelyen stabilizált, de a talppontja (nadír) zárt, így biztosítva, hogy az űrszonda egyik tengelye mindig a Föld felé mutasson. Keringés közben az űrszonda lassan fog forogni a teleszkóp látószöge körül, hogy a fókuszsík hőmérséklet-szabályzóját a hideg űr felé irányítsa, ezzel lehetővé téve a detektor passzív hűtését. A megfigyelés átlagos időtartama 48 óra lesz. Egy tipikus 48 órás megfigyelés során a CHEOPS iránytartási stabilitása jobb lesz, mint nyolc ívmásodperc, 95%-os megbízhatósággal. [17][18]

CHEOPS Istrument System (A CHEOPS műszerrendszere, CIS) szerkesztés

Az érzékelő, a támogató elektronika, a távcső, az optika háttérrendszere, a számítógép és a hőszabályozó együttesen alkotja a CHEOPS Instrument System (CIS) rendszert. A szükséges fotometriai pontosságot a a Teledyne e2v 1024 × 1024 pixeles és 13 µm-es pixelosztású, egyetlen képkocka átvitelű, hátulról megvilágított CCD érzékelővel érik el. A CCD a teleszkóp fókuszsíkjában kap helyet, és passzív hűtéssel tartják -40 °C-on. A CHEOPS távcsöve egy közepes, f/8-as Ritchey-Chrétien teleszkóp. A nagy teljesítményű fotométert a Genfi Egyetem és a Berni Egyetem szolgáltatta.

Titánlemezek szerkesztés

A CHEOPS űrtávcsőre két titánlemezt erősítettek, amelyekre több ezer miniatürizált gyerekrajzot gravíroztak. A titánlemezek mérete közel 18 x 24 cm. A titánlemezeket a Berni Egyetem Alkalmazott Tudományi Tanszéke készítette, és ünnepélyes keretek között 2018. augusztus 27-n mutatták be őket.[19] Az egyes rajzok Európa térképére kattintva tekinthetőek meg a CHEOPS honlapján.[20]

A CHEOPS célja szerkesztés

A CHEOPS fő célja azon exobolygók méretének (sugarának) pontos megmérése, amelyekre már rendelkezésre állnak földi spektroszkópiai felmérésekkel kapott tömegbecslések. Az exobolygók tömegének és sugarának ismerete lehetővé teszi a kutatók számára, hogy meghatározzák a sűrűségüket, így a hozzávetőleges összetételüket is, például azt, hogy gáz- vagy kőzetbolygóról van-e szó. A CHEOPS a leghatékonyabb műszer sekély fedések felkutatására, és az ismert exobolygók pontos sugarának meghatározására a Föld és a Neptunusz közötti mérettartományban (1–6 földsugár).[21]

Eredmények szerkesztés

Tanulmány a WASP-189b forró Jupiterről.[22]

Kiderült, hogy a TOI-178 jelű rendszerben hat bolygó található, melyből öt orbitális rezonanciában kering.[23] Kiszámították a bolygók sűrűségét is.

A CHEOPS más műholdak nyomát is látja megfigyelései során, mivel alacsony Föld körüli pályán kering.[24]

Magyar részvétel[25] szerkesztés

A CHEOPS tudományos programjának magyar résztvevője a miskolci Admatis Kft., a CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézete és az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatóriuma. Az Admatis Kft. tervezte és készítette a távcsőre szerelt CCD-kamera és a vezérlőelektronika hűtéséért felelő radiátorokat. Ezek vezetik el a működés során felszabaduló hőt a detektor környezetéből, elősegítve a maximális mérési pontosságot. Az 56 kg tömegű műszerben 1,2 kilogrammnyi magyar alkatrész kapott helyet.

A programban résztvevő magyar kutatók az exobolygók holdjainak kimutatására alkalmas megfigyelési stratégiák kidolgozásában, a célpontok kiválasztásában és a megfigyelési adatokat feldolgozó szoftverek fejlesztésében vettek részt. A CHEOPS irányító testületeiben Magyarországot Kiss László (CSFK) és Szabó M. Gyula (ELTE GAO) képviseli.

Jegyzetek szerkesztés

  1. ↑ a b Call for Media: Cheops launch to study exoplanets (angol nyelven). www.esa.int. (Hozzáférés: 2019. december 13.)
  2. ↑ ESA CHEOPS mission: Exoplanets in focus. dw.com. (Hozzáférés: 2019. december 16.)
  3. ↑ ESA is about to launch a space telescope to study how planets are made. New Scientist. (Hozzáférés: 2019. december 16.)
  4. ↑ a b „ESA Science Programme's new small satellite will study super-Earths”, ESA, 2012. október 19. (Hozzáférés: 2012. október 19.) 
  5. ↑ ESA satellite set for launch to measure sizes of exoplanets. Spaceflight Now. (Hozzáférés: 2019. december 16.)
  6. ↑ a b exoplanet mission meets key milestones en route to 2017 launch ESA 11 July 2014
  7. ↑ Who is Who in CHEOPS - CHEOPS - Cosmos. cosmos.esa.int. (Hozzáférés: 2019. december 30.)
  8. ↑ Cheops (it-IT nyelven). ASI. (Hozzáférés: 2019. december 18.)
  9. ↑ Flight VS23: Soyuz lifts off from the Spaceport in French Guiana. Arianespace. (Hozzáférés: 2019. december 18.)
  10. ↑ Flight VS23: Launch rescheduled to December 18. Arianespace. (Hozzáférés: 2019. december 17.)
  11. ↑ Airbus-built CHEOPS satellite successfully launched on Soyuz | Airbus
  12. ↑ Cover of CHEOPS Space Telescope Open. Unibe, 2020. január 29. (Hozzáférés: 2020. január 30.)
  13. ↑ A perfect blur – First image by exoplanet watcher CHEOPS. ESA Science & Technology
  14. ↑ CHEOPS space telescope takes its first pictures. Unibe, 2020. február 7. (Hozzáférés: 2020. február 9.)
  15. ↑ „Europe's Cheops telescope begins study of far-off worlds”, BBC News, 2020. április 16. 
  16. ↑ a b Stettler: Spacecraft. CHEOPS. [2019. augusztus 13-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2019. december 16.)
  17. ↑ Spacecraft. [2019. augusztus 13-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2019. december 16.)
  18. ↑ ESA Science & Technology - Spacecraft. sci.esa.int. (Hozzáférés: 2023. február 23.)
  19. ↑ Cheops plaques (angol nyelven). www.esa.int. (Hozzáférés: 2023. február 23.)
  20. ↑ Cheops. Cheops - CHaracterising ExOPlanet Satellite. (Hozzáférés: 2023. február 23.)
  21. ↑ ESA Science & Technology - CHEOPS exoplanet mission meets key milestones en route to 2017 launch. sci.esa.int. (Hozzáférés: 2023. március 7.)
  22. ↑ The first result from ESA’s CHEOPS mission (brit angol nyelven). Innovation News Network, 2020. szeptember 28. (Hozzáférés: 2023. március 7.)
  23. ↑ CHEOPS finds unique planetary system (angol nyelven). ScienceDaily. (Hozzáférés: 2023. március 7.)
  24. ↑ Serjeant, Stephen, Giovanna (2020. november 1.). „The future of astronomy with small satellites” (angol nyelven). Nature Astronomy 4 (11), 1031–1038. o. DOI:10.1038/s41550-020-1201-5. ISSN 2397-3366.  
  25. ↑ Bekapcsolták a Cheops űrtávcső műszereit – A cél Földhöz hasonló bolygók felfedezése (magyar nyelven). MTA.hu, 2020. január 13. (Hozzáférés: 2023. március 7.)

Fordítás szerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben a CHEOPS című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=CHEOPS&oldid=26641770”