«Это важная веха для нас, которая позволяет нам готовиться к запуску осенью», — сказала Элиза Кинтана, главный исследователь «Пандоры» в Центре космических полётов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Модуль содержит наши приборы и отвечает за навигацию, сбор данных и связь с Землёй — это мозг космического корабля».
«Пандора», небольшой спутник, обеспечит глубокое изучение по меньшей мере 20 известных планет, вращающихся вокруг далёких звёзд, чтобы определить состав их атмосфер — особенно наличие дымки, облаков и воды. Эти данные станут надёжной основой для интерпретации измерений, полученных с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» НАСА и будущих миссий по поиску обитаемых миров.
10 января в термовакуумной испытательной камере компании Blue Canyon Technologies в Лафайете, штат Колорадо, был сделан снимок космического корабля «Пандора». Космический корабль «Пандора» обеспечивает структуру, питание и другие системы, которые помогут астрономам лучше отделить звёздные характеристики от спектров транзитных планет.
НАСА/Уэстон Моэн, BCT
«Мы считаем наличие воды важнейшим аспектом обитаемости, потому что вода необходима для жизни в том виде, в каком мы её знаем, — сказал Бен Хорд из Годдардовского центра НАСА, участник постдокторантуры НАСА, который обсуждал миссию на 245-м собрании Американского астрономического общества в Нэшнл-Харбор, штат Мэриленд. — Проблема с подтверждением её наличия в атмосферах экзопланет заключается в том, что изменения в свете звезды-хозяина могут маскировать или имитировать сигнал воды. Пандора поможет отделить эти источники».
«Пандора» — совместный проект Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Калифорнии и Годдардовского центра НАСА, финансируемый программой «Пионеры астрофизики» НАСА для небольших амбициозных миссий.
«Детектор ближнего инфракрасного диапазона «Пандоры» на самом деле является запасным, разработанным для телескопа «Уэбб», который на данный момент является обсерваторией, наиболее чувствительной к атмосферам экзопланет, — добавил Хорд. — В свою очередь, наши наблюдения улучшат способность «Уэбба» отделять сигналы звезды от сигналов атмосферы планеты, что позволит «Уэббу» проводить более точные измерения атмосферы».
Астрономы могут исследовать атмосферу экзопланеты, когда она проходит перед своей звездой с нашей точки зрения. Это явление называется транзитом. Часть света звезды проходит сквозь атмосферу, прежде чем попасть к нам. Это взаимодействие позволяет свету взаимодействовать с атмосферными веществами, и их химические «отпечатки» — снижение яркости на характерных длинах волн — остаются в свете.
Но наши телескопы видят свет всей звезды, а не только той её части, которая освещает планету. Поверхность звёзд неоднородна. На ней есть более горячие и необычно яркие области, называемые факелами, и более холодные и тёмные области, похожие на солнечные пятна, которые растут, уменьшаются и меняют положение по мере вращения звезды.
Художественное представление миссии «Пандора» без тепловой защиты, которая будет предохранять космический аппарат, наблюдающий за звездой и проходящей по ней экзопланетой.
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА / Лаборатория концептуальных изображений
С помощью нового полностью алюминиевого телескопа шириной 45 сантиметров (17 дюймов), разработанного совместно Ливерморской лабораторией и компанией Corning Specialty Materials в Кине, штат Нью-Гэмпшир, детекторы «Пандоры» будут одновременно фиксировать видимую яркость каждой звезды и её спектр в ближнем инфракрасном диапазоне, а также получать спектр транзитной планеты в ближнем инфракрасном диапазоне. Эти объединённые данные позволят научной группе определить свойства звёздных поверхностей и чётко разделить сигналы звёзд и планет.
Стратегия наблюдения использует преимущества способности миссии непрерывно наблюдать за своими целями в течение длительного времени, чего не могут регулярно делать флагманские миссии, такие как «Уэбб», пользующиеся большим спросом.
В течение своей годовой миссии prime Pandora будет наблюдать по меньшей мере 20 экзопланет 10 раз, причем каждое наблюдение будет длиться в общей сложности 24 часа. Каждое наблюдение будет включать в себя транзит, во время которого миссия будет фиксировать спектр планеты.
«Пандору» возглавляет Центр космических полётов Годдарда НАСА. Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе обеспечивает управление проектом и проектирование миссии. Телескоп «Пандоры» был изготовлен компанией Corning и разработан совместно с Ливермором, который также разработал детекторы изображений, электронику управления миссией и все вспомогательные тепловые и механические подсистемы. Инфракрасный датчик был предоставлен Центром космических полётов Годдарда НАСА. Blue Canyon Technologies предоставила автобус и выполняет сборку, интеграцию и испытания космического аппарата в условиях окружающей среды. Исследовательский центр Эймса НАСА в Кремниевой долине в Калифорнии будет заниматься обработкой данных миссии. Центр управления миссией «Пандора» расположен в Университете Аризоны, и множество других университетов поддерживают научную группу.