Броят на екзопланетите продължава да расте. Към момента са потвърдени 5 819 екзопланети в 4 346 звездни системи, а хиляди други очакват потвърждение. Огромното мнозинство от тези планети са открити през последните двадесет години благодарение на мисии като космическия телескоп „Кеплер“, спътника за изследване на транзитни екзопланети (TESS), почитаемия „Хъбъл“, мисията „Конвекция, ротация и планетарни транзити“ (CoRoT) и др.
Очакват се още хиляди, тъй като космическият телескоп „Джеймс Уеб“ продължава мисията си и към него се присъединява космическият телескоп „Нанси Грейс Роман“ (RST).
Междувременно астрономите скоро ще разполагат с още една усъвършенствана обсерватория, която ще им помогне да търсят потенциално обитаеми екзопланети. Тя се нарича Пандора - малък спътник, който беше избран през 2021 г. в рамките на поканата на НАСА за представяне на концепции за мисия „Пионер“. Тази обсерватория е предназначена за изучаване на планети, открити от други мисии, като изследва атмосферите на тези екзопланети и активността на техните звезди-домакини с
дълготрайни многовълнови наблюдения
Мисията е една стъпка по-близо до изстрелването със завършването на космическата шина, която осигурява структурата, захранването и други системи.
Финансирана от програмата на НАСА „Пионери в астрофизиката“, „Пандора" е съвместно усилие на Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ в Калифорния и Центъра за космически полети „Годард“ на НАСА. Мисията ще изследва планети, открити от други обсерватории, които разчитат на транзитната фотометрия (известна още като транзитен метод), при която астрономите наблюдават звездите за периодични спадове в яркостта, които показват наличието на орбитиращи планети. След това „Пандора" ще следи тези планети за бъдещи транзити и ще получава спектри от техните атмосфери - процес, известен като транзитна спектроскопия.
С помощта на този метод учените могат да определят химическия състав на атмосферите на екзопланетите и да търсят признаци на биологична активност (т.нар. „биосигнатури“). По време на едногодишната си основна мисия SmallSat ще изследва 20 звезди и техните 39 екзопланети във видима и инфрачервена светлина. Екипът на мисията предвижда, че „Пандора" ще наблюдава поне 20 екзопланети 10 пъти в продължение на 24 часа, през които ще има транзити, а спътникът ще получи спектри от атмосферите на екзопланетите.
По-специално, „Пандора" ще се стреми да определи наличието на мъгли, облаци и вода. Получените данни ще създадат стабилна основа за интерпретиране на измерванията от Уеб и бъдещите мисии за търсене на обитаеми светове. Даниел Апай, съизследовател на мисията, е професор по астрономия и планетарни науки в обсерваторията „Стюард“ и Лунната и планетарна лаборатория на Университета на ОА, който ръководи научната работна група за екзопланети на мисията. „Въпреки че е по-малка и по-малко чувствителна от Уеб,
„Пандора" ще може да се взира по-дълго
в звездите-приемници на извънслънчеви планети, което ще позволи по-задълбочено проучване. По-доброто разбиране на звездите ще помогне на „Пандора" и на нейния „по-голям брат“, космическия телескоп „Джеймс Уеб“, да разграничат сигналите от звездите и техните планети“, казва той.
Концепцията за телескопа възниква, за да се реши конкретен проблем с транзитната спектроскопия. По време на нея се улавя много повече от простото преминаване през атмосферата на планетата. Те улавят и светлината от самата звезда. Освен това звездните повърхности не са еднородни и имат по-горещи, по-ярки области (факули) и по-хладни, по-тъмни такива (звездни петна), които променят размера и позицията си при въртенето на звездата.
Това създава „смесени сигнали“, които затрудняват разграничаването на светлината, преминаваща през атмосферата на планетата, от светлината от звездата - което може да имитира сигнала, произвеждан от водата.
„Пандора" ще разплете тези сигнали, като едновременно наблюдава яркостта на звездата домакин във видима и инфрачервена светлина. Тези наблюдения ще осигурят ограничения за вариациите в светлината на звездата, които могат да се използват за отделяне на спектъра на звездата от този на екзопланетата. Със завършването на сателитния автобус на космическия кораб „Пандора" ще сме и една стъпка по-близо до изстрелването, тъй като това ще осигури структурата, захранването и
други системи, жизненоважни за мисията
Завършването на автобуса беше обявено на 16 януари по време на брифинг за пресата на 245-ата среща на Американското астрономическо дружество (ААД) в Националния Харбър, Мериленд.
„Това е огромен крайъгълен камък за нас и ни държи на път за изстрелване през есента“, каза Елиса Кинтана, главен изследовател на „Пандора" в Центъра за космически полети „Годард“ на НАСА.
„Автобусът съхранява нашите инструменти и се грижи за навигацията, събирането на данни и комуникацията със Земята - той е мозъкът на космическия кораб.“ Каза Бен Хорд, сътрудник по постдокторска програма на НАСА, който обсъди мисията на 245-та конференция на AAS ("Американска астрономическа общност").
„Ние разглеждаме наличието на вода като критичен аспект на обитаемостта, защото водата е от съществено значение за живота, какъвто го познаваме. Проблемът с потвърждаването на нейното присъствие в атмосферите на екзопланетите е, че вариациите в светлината от звездата домакин могат да маскират или имитират сигнала за вода. Разделянето на тези източници е мястото, където Pandora ще блесне“, добави той.
„Близкият инфрачервен детектор на „Пандора" всъщност е резервен, разработен за телескопа Уеб, който в момента е най-чувствителната обсерватория за атмосфери на екзопланети. На свой ред нашите наблюдения ще подобрят способността на Уеб да отделя сигналите на звездата от тези на атмосферата на планетата, което ще позволи на Уеб да прави по-прецизни атмосферни измервания.“
За разлика от Уеб и други водещи мисии, „Пандора" може да провежда непрекъснати наблюдения за продължителни периоди, тъй като търсенето на време за наблюдение ще бъде ниско в сравнение с тях. Поради това спътникът „Пандора" ще запълни решаващата празнина между откриването на екзопланети, осигурявано от водещите мисии, и характеризирането им. Мисията е от полза и за Университета на Аризона, тъй като научната работна група на „Пандора" се ръководи оттам, а тя ще бъде първата мисия, чийто оперативен център ще бъде в Космическия институт на Университета на Аризона.
