Ez a legapróbb műhold, amellyel kimutattak egy exobolygót

Az ASTERIA (Arcsecond Space Telescope Enabling Research in Astrophysics, vagyis Asztrofizikai Kutatást Szolgáló Ívmásodperc Űrteleszkóp) 10 x 20 x 30 centis műhold elsődleges feladata az volt, hogy bemutassa az ilyen kis eszközzel elérhető technikai teljesítményt, azonban túlszárnyalta a tőle elvártakat. Az eszköz képes volt olyan komplex feladatokra, amelyeket a nagyobb űrteleszkópok végeznek el az exobolygók keresésekor, s a teszt során ezt nemcsak bebizonyította, hanem megtalált egy egyébként ismert exobolygót, az 55 Cancri e-t. A kis műholdat egyáltalán nem tudományos kutatásra szánták, hanem más, későbbi küldetésekhez tervezett technológiákat szerettek volna vele kipróbálni, fejleszteni, számolt be a Jet Propulsion Laboratory (Sugárhajtás Laboratórium) híre. A fő cél az volt, hogy a miniatűr berendezés képes legyen igen nagy precizitással egy meghatározott célobjektumra fókuszálni, és tartani ezt a pozícióját.
Ezen égitest tőlünk 41 fényév távolságban található, Földünknél mintegy kétszer nagyobb átmérőjű, perzselő forróság uralkodik rajta, és egy, a Naphoz hasonló csillag körül kering, annak extrém közelségében, kb. 17 (földi) órás egy év e bolygón. Mivel az elhelyezkedése ismert volt, az ASTERIA feladata az volt, hogy rajta teszteljék annak teljesítőképességét.

A nanoműholdat 2017 novemberében engedték útjára az ISS-ről, és egészen 2020. februárig meghosszabbították eredetileg 3 hónapra tervezett munkáját, és végül 2019. decemberéig volt vele kapcsolata az irányító csapatának.

A tesztmunka során a nanoműhold az 55 Cancri e bolygót kereste, a tranzitmódszerrel, vagyis azt a kis változást igyekezett feltárni, amelyet a bolygó a csillaga előtt elhaladva annak fényességében okoz. Azért ez volt a tesztfeladat, mert az ilyen észleléseknél az űrjármű mozgásában, irányzékában bekövetkező legkisebb kizökkenések is hibákat okoznak az észlelésben, vagyis nem az exobolygó által okozott fényességváltozás jelenik majd meg az adatokban, hanem hamis jel.

Az ASTERIA nanoműholdat a Nemzetközi Űrállomás (ISS) bocsátotta pályára (a kép felső részén, középtájt látható kis szögletes tárgy). Az űrállomásról rendszeresen küldenek Föld körüli pályára nanoműholdakat, erre szolgáló berendezése segítségével.

Forrás: NASA JPL

2011-ben egy kanadai műhold is hasonló sikeres tesztfeladatot hajtott végre ezen az exobolygón, azonban az a műhold kb. hatszor akkora volt, mint az ASTERIA (persze még így is igencsak aprócska asztrofizikai műholdnak). Azonban a korábbi nagyobb műholdnak nagyobb távcsöve is volt, így az ASTERIA most több tekintetben is rekorder lett. Az exobolygó csupán 0,04 százalékos „sötétedést” okoz az anyacsillagának fényerejében, így valóban rendkívüli a kis műhold teljesítménye.

„Azzal, hogy sikerült kimutatni ezt az exobolygót, demonstráltuk, miként állnak össze a technológiai újítások valós alkalmazássá” – mondta Vanessa Bailey, az ASTERIA irányítócsapatának tudományos vezetője. „Az, hogy a műhold a megcélzott üzemidejét kb. 20 hónappal túlteljesítette, lehetőséget adott nekünk a tudományos vizsgálódásra is, és kiemeli, mennyire kiváló mérnöki munka eredménye az eszköz.”

Az ASTERIA még munkája előtt, a Földön.

Forrás: NASA JPL

Mary Knapp, az ASTERIA irányítócsapatának kutatója, az MIT Haystack Obszervatóriumának munkatársa, és egy, a megfigyelésről hamarosan a szaksajtóba kerülő tanulmány vezető szerzője elmondta: „Kemény dió volt a kiválasztott célpontunk, s olyan távcsővel vadásztunk rá, amely nem is ilyen jellegű tudományos célokra készült. Azonban sikerült kimutatni a bolygó miatti fényességingadozást, ha nem is túl erősen, de elcsíptük. Bebizonyosodott: egy miniatűr műhold is hasznos lehet a csillagászat és az asztrofizika tudományában.”

Természetesen nem lehet egy, a TESS-hez hasonló exobolygó-vadász műhold minden kiválóságát egy ilyen aprócska eszközbe összezsúfolni, ám így is végezhető ezekkel a nanoműholdakkal olyan kiegészítő munka, amely például a nagy obszervatóiumok vagy komolyabb méretű űrtávcsövek feladatait segíti. Utánkövetést lehet végezni velük például akkor, ha a nagy távcsöveknek nincs szabad megfigyelési kapacitásuk, vagy hosszabb időn át rögzíteni lehet egy-egy csillag fényességváltozásait, amelyből igazolhatóak egyes exobolygó-felfedezések, ám akár saját felfedezésekre is képes lehet egy ilyen eszköz.

Az ASTERIA esetében nemcsak simán miniatürizálták a nagy eszközöket, hanem újításokat is végeztek. Például az általánosan használt CCD érzékelők helyett CMOS volt a műholdon, ezzel rengeteg helyet lehetett megtakarítani, hisz így nem kellett a CCD-hez elengedhetetlen hűtőberendezés. A technológiai tesztek megnyitották az utat a jövő miniatűr műholdjai előtt, a következő tervekben egy hat, az ASTERIA-nál egyenként kétszer nagyobb műhold alkotta „flotta” együttes munkáját szeretnék majd hasonló exobolygó-keresésre használni a kutatók.