K2:「セカンドワールド」「ケプラー」

ケプラー宇宙望遠鏡の太陽系外惑星を探索する最も成功したプロジェクトが、少し前に技術的な問題を抱え始めたことを、少なくとも少しは天文学に興味がある人なら誰でも知っていると思います。 これで、一般に、衛星はすでにその仕事の計画を超えたので、驚くべきことは何もありません:3年半の間設計されて、それは問題なく4年以上働きました。

アーティストの目を通して見たケプラー

アーティストの目を通して「ケプラー」。 (クレジット:NASA /ケプラーミッション/ウェンディステンゼル)



しかし、NASAの専門家は、たとえばISEE-3衛星のように最近は愛好家に譲渡されたため、デバイスを放棄しませんでした。 代わりに、わずかに変更されたモードで衛星を継続する方法が見つかりました。 それで、ケプラーは、新しい発見でファンと専門家を喜ばせ続けますが、今はK2プロジェクトとして。



ケプラーの仕組み



ケプラーが最初からどのように働いたかを最初に思い出させてください。



ケプラーの太陽系外惑星の検出に関する研究は、通過測光法に基づいています。 この方法の本質は非常に簡単です。 遠方の星に惑星があり、その惑星がその回転中に星の円盤を通過すると、星の可視的な明るさは、惑星の直径と軌道の半径に応じて、定期的にわずかに減少します。



トランジットメソッドの本質を示すシンプルなアニメーション。 (クレジット:NASAケプラーミッション/ダナベリー)



このような黒ずみは、十分に敏感な光度計で検出できます。 ケプラーに設置された機器の感度は、6.5時間観測した場合に目に見える12等級の太陽型の星に対して20 ppm(100万分の1)です。 比較のために、太陽の明るさの自然変動は約10 ppmであり、地球の中央通過により80 ppmの暗くなり、約13時間続きます。



ケプラーカメラでカバーされるフィールドは105平方度です。 必要な明るさの100,000を超える星がその上に落ちたため、継続的な監視を行う必要がありました。 結局のところ、地球型惑星の日食は通常数時間しか続かず、年に1回程度発生します。惑星を確実に検出するためには、暗くなるのを3〜4回修正する必要があります。

ケプラーの視野

ケプラーの視野。 (クレジット:NASA / Ames / JPL-Caltech)



これらの考慮事項から、ケプラーは常に空の同じ点を見ました(太陽が観測を妨げないように黄道の外側にあります)。 望遠鏡の一方向の安定化は、4つのジャイロスコープによって達成されました。そのうちの1つは、ミッションのメインステージが終了する4か月前の2012年7月12日に故障しました。 原則として、3つのジャイロスコープは宇宙でデバイスを安定させるのに十分でしたが、2013年5月に2つ目のジャイロスコープが壊れると、ミッションは実際に終了しました。 デバイスの信頼性の高い安定化のために残っている2つでは不十分でした。



K2-太陽を使う!



しかし、NASAのエンジニアは、少し頭を悩ませてさまざまな提案を集め、有用なツールの寿命を延ばすエレガントな方法を見つけました。 2つのジャイロスコープはまだ機能しているため、さらに使用することができますが、望遠鏡の固定に剛性を追加する3つ目の何かを見つける必要があります。 そして3番目は太陽でした。



最も驚くべきことは、Sunがデバイスを修正する方法です。 使用することになっています...太陽の光子が衛星に及ぼす光の圧力! はい、もちろん、この圧力はそれほど大きくありませんが、宇宙空間の他の力は小さいので、ケプラーを私たちの星に対して整列させるのに十分なはずです。

K2の仕組み

K2の仕組み (クレジット:NASA Ames / W Stenzel)高解像度。



しかし、問題は、信頼性の高い安定化のために、装置が黄道面にほぼ平行に向けられる必要があることです。 これは、太陽が定期的に望遠鏡の視野に落ち、故障することを意味します。 したがって、K2と呼ばれるケプラーの2番目の生命プロジェクトでは、空の1つのポイントではなく、83日ごとに9つのポイントを定期的に変更します。

観測エリアK2

空の9つのK2観測エリアの位置。 (クレジット:ESO / S.ブルニエ/ NASAケプラーミッション)



4年間続くK2ミッションでは、約100,000個の星が監視されます。 もちろん、太陽系外惑星の検出効率は安定性が低く、同じ星を連続して観測することは不可能であるという事実のために低下しますが、それにもかかわらず、科学者は太陽系外惑星に関する新しいデータを得ることを望んでいます。 まず第一に、私たちは太陽よりも冷たい星を観察することについて話している。潜在的に生息している惑星のシステムはより小さな軌道で回転し、より短い時間で完全な革命を完了する。



K2プロジェクトの一環として、系外惑星に加えて、明るい銀河と超新星も観測します。



提案されたアプローチは既にデバイスでテストされており、5月にNASAによって承認されました。 5月30日、ミッションは公式に科学データの収集を開始しました。 最初の結果は、どうやら、来年の初めまでに予想されるはずなので、お待ちください。



いくつかの使用されたソース






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