تزداد أهمية البحث عن الكواكب الخارجية ، وذلك بفضل نشر التلسكوبات الفضائية مثل كبلر وتطوير طرق مراقبة جديدة. في الواقع ، تم اكتشاف أكثر من 1800 كوكب خارجي منذ الثمانينيات ، مع اكتشاف 850 في العام الماضي فقط. هذا هو معدل التقدم تمامًا ، وليس لدى علماء الأرض أي نية لإبطاء السرعة!
في أعقاب مهمة كبلر ونشر وكالة الفضاء الأوروبية لمرصد جايا الفضائي العام الماضي ، تستعد ناسا لإطلاق TESS (القمر الصناعي العابر لاستطلاع الكواكب الخارجية). ولتوفير خدمات الإطلاق ، لجأت وكالة ناسا إلى أحد مزودي خدمات الفضاء التجارية المفضلين لديهم - سبيس إكس.
سيتم الإطلاق في أغسطس 2017 من محطة كيب كانافيرال للقوات الجوية في فلوريدا ، حيث سيتم وضعها على متن فالكون 9 v1.1 - نسخة أثقل من الإصدار 1.0 تم تطويره في عام 2013. على الرغم من أن ناسا قد تعاقدت مع سبيس إكس لأداء عدة تسليم البضائع إلى محطة الفضاء الدولية ، ستكون هذه هي المرة الثانية فقط التي تساعد فيها سبيس إكس الوكالة في إطلاق قمر صناعي علمي.
في سبتمبر الماضي ، وقعت ناسا أيضًا عقدًا مربحًا مع سبيس إكس بقيمة 2.6 مليار دولار لنقل رواد فضاء وشحنات إلى محطة الفضاء الدولية. كجزء من برنامج Commercial Crew Program ، اختارت وكالة ناسا مركبتَي الفضاء فالكون 9 ودراجون من سبيس إكس للمساعدة في استعادة قدرة الإطلاق الأصلية إلى الولايات المتحدة.
انطباع الفنان عن تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، المرصد الفضائي المقرر إطلاقه في عام 2018. حقوق الصورة: NASA / JPL
تقدر التكلفة الإجمالية لـ TESS بحوالي 87 مليون دولار ، والتي ستشمل خدمات الإطلاق ، وتكامل الحمولة ، وتتبع المركبة الفضائية وصيانتها طوال مهمتها التي تستغرق ثلاث سنوات.
أما بالنسبة للبعثة نفسها ، فقد كان ذلك محط اهتمام لسنوات عديدة. منذ نشرها في عام 2009 ، أنتجت المركبة الفضائية كبلر المزيد والمزيد من البيانات عن الكواكب البعيدة ، وكثير منها شبيه بالأرض ومن المحتمل أن يكون صالحًا للسكن. ولكن في عام 2013 ، فشلت اثنتان من أربع عجلات رد فعل على كبلر وفقد التلسكوب قدرته على الإشارة بدقة نحو النجوم. على الرغم من أنها كذلك نقوم الآن بمهمة معدلة للبحث عن الكواكب الخارجية ، لقد كان عشاق ناسا والكواكب الخارجية متحمسين لاحتمال إرسال صائد آخر للكواكب خارج المجموعة الشمسية ، وهو أكثر ملاءمة لهذه المهمة بشكل مثالي.
بمجرد نشره ، سيقضي TESS السنوات الثلاث القادمة في مسح أقرب النجوم وأكثرها سطوعًا في مجرتنا ، بحثًا عن علامات محتملة لكواكب خارجية عابرة. سيتضمن ذلك مسح النجوم القريبة لما يُعرف بـ 'منحنى الضوء' ، وهي ظاهرة ينخفض فيها السطوع المرئي للنجم قليلاً بسبب مرور كوكب بين النجم ومراقبه.
من خلال قياس معدل خفت النجم ، يستطيع العلماء تقدير حجم الكوكب الذي يمر أمامه. إلى جانب قياسات السرعة الشعاعية للنجم ، يمكنهم أيضًا تحديد الكثافة والبنية الفيزيائية للكوكب. على الرغم من أن لها بعض العيوب ، مثل حقيقة أن النجوم نادراً ما تمر مباشرة أمام النجوم المضيفة لها ، إلا أنها تظل أكثر الوسائل فعالية لرصد الكواكب الخارجية حتى الآن.
عدد اكتشافات الكواكب خارج المجموعة الشمسية حتى سبتمبر 2014 ، مع الألوان التي تشير إلى طريقة الاكتشاف. الأزرق: سرعة شعاعية. أخضر: عبور ؛ أصفر: توقيت ، أحمر: تصوير مباشر ؛ البرتقالي: العدسة الدقيقة. حقوق الصورة: Alderon / Wikimedia Commons
في الواقع ، اعتبارًا من عام 2014 ، أصبحت هذه الطريقة هي الأكثر استخدامًا لتحديد وجود الكواكب الخارجية خارج نظامنا الشمسي. مقارنة بالطرق الأخرى - مثل قياس السرعة الشعاعية للنجم ، والتصوير المباشر ، وطريقة التوقيت ، والعدسة الدقيقة - تم اكتشاف المزيد من الكواكب باستخدام طريقة العبور أكثر من جميع الطرق الأخرى مجتمعة.
بالإضافة إلى القدرة على تحديد الكواكب بطريقة بسيطة نسبيًا لقياس منحنى الضوء ، تتيح طريقة العبور أيضًا دراسة الغلاف الجوي لكوكب عابر. بالاقتران مع تقنية قياس السرعة الشعاعية للنجم الأم ، يمكن للعلماء أيضًا قياس كتلة الكوكب وكثافته وخصائصه الفيزيائية.
باستخدام TESS ، سيكون من الممكن دراسة كتلة وحجم وكثافة ومدار الكواكب الخارجية. في سياق مهمتها التي تستغرق ثلاث سنوات ، ستبحث TESS بشكل خاص عن مرشحين شبيهين بالأرض والأرض الفائقة الموجودين داخل المنطقة الصالحة للسكن لنجمهم الأم.
سيتم بعد ذلك نقل هذه المعلومات إلى التلسكوبات الأرضية وتلسكوب جيمس ويب الفضائي - الذي ستطلقه ناسا في عام 2018 بمساعدة وكالات الفضاء الأوروبية والكندية - للحصول على توصيف تفصيلي.
يقود معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مهمة TESS - الذي طورها بتمويل أولي من Google - ويشرف عليها برنامج Explorers في مركز Goddard لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند.