Ο «Χέωψ» αναζητεί κατοικήσιμους πλανήτες

Η αναζήτηση νέων Γαιών συνεχίζεται από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία. Την Τετάρτη εκτοξεύθηκε με απόλυτη επιτυχία το διαστημικό τηλεσκόπιο «Cheops» (CHaracterising ExOPlanet Satellite), «Χέωψ» επί το ελληνικότερον, από το ευρωπαϊκό διαστημικό κέντρο στο Κουρού της Γουιάνας. Η πρώτη απόπειρα εκτόξευσης του διαστημικού τηλεσκοπίου είχε προγραμματιστεί για την Τρίτη 17 Δεκεμβρίου, αλλά κρίθηκε αναγκαίο να αναβληθεί, κυριολεκτικά το τελευταίο λεπτό, εξαιτίας κάποιου σφάλματος που παρουσιάστηκε στο λογισμικό.

Ο δορυφόρος – διαστημικό τηλεσκόπιο μεταφέρθηκε στο Διάστημα πάνω σε έναν πύραυλο Σογιούζ, ακολουθώντας μία ασυνήθιστη τροχιά από πόλο σε πόλο. Το ταξίδι του μέχρι 700 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης διήρκεσε 145 λεπτά. Ενδεικτικά το διαστημικό τηλεσκόπιο «Χαμπλ» πραγματοποιεί τροχιά σε υψόμετρο 563 χιλιομέτρων από τη γήινη επιφάνεια, κινούμενο από τη Δύση προς την Ανατολή.

Το «Cheops» θα πραγματοποιήσει κύκλο γύρω από τη Γη, πάνω από τη λεγόμενη «διαχωριστική γραμμή» η οποία χωρίζει την ημέρα από τη νύχτα  στον πλανήτη μας, με διάμετρο παρόμοια με αυτή του πλανήτη μας, ενώ διαρκώς η κάμερά του θα είναι στραμμένη όχι προς το φως του Ηλίου, αλλά προς το σκοτάδι. Ας δούμε όμως κάποια στοιχεία για το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο.

1 Είναι ο «Χέωψ» διαφορετικός από τους άλλους κυνηγούς εξωπλανητών;

Τα τελευταία τριάντα χρόνια, χιλιάδες εξωπλανήτες ανακαλύφθηκαν από αστρονόμους στη Γη, μεταξύ των οποίων οι βραβευμένοι με το Νομπέλ Φυσικής 2019, Μισέλ Μαγιόρ και Ντιντιέ Κελόζ. Ομως τους εντόπισαν και πολλοί δορυφόροι, όπως ήταν το διαστημικό τηλεσκόπιο «Κέπλερ» και το «TESS» της NASA, αλλά φυσικά και το «Κορό» της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, που εκτοξεύθηκε στις 27 Δεκεμβρίου του 2006. Ωστόσο, το «Cheops», αντί να αναζητήσει περισσότερους νέους πλανήτες, θα επικεντρωθεί και θα μελετήσει ενδελεχώς κάποιους που έχουν ήδη ανακαλυφθεί προκειμένου να τους κατανοήσουν καλύτερα οι ειδικοί.

2 Τι θα προσπαθήσει να επιτύχει η αποστολή «Cheops»;

Πολλοί από τους εξωπλανήτες που έχουν ήδη εντοπίσει οι αστρονόμοι, ανακαλύφθηκαν παρατηρώντας τη διακύμανση της κίνησής τους εξαιτίας της βαρυτικής έλξης που ασκούν στα αστέρια τους καθώς πραγματοποιούν  τροχιά γύρω τους. Η συγκεκριμένη μέθοδος επιτρέπει στους αστρονόμους να υπολογίσουν τη μάζα των πλανητών χωρίς, ωστόσο, να μάθουν τίποτα για τη φύση τους ή τη σύνθεσή τους. Το «Cheops» θα μετρήσει με πολύ μεγάλη ακρίβεια το μέγεθος αυτών των πλανητών, καταγράφοντας τις μικρές διακυμάνσεις της φωτεινότητας των αστέρων τους (αστρικές αναλαμπές)  καθώς οι πλανήτες διέρχονται μπροστά τους. Μαζί με τη διακύμανση της κίνησης λόγω της βαρυτικής έλξης, οι μετρήσεις αυτές θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να υπολογίσουν τις πυκνότητες των πλανητών και να διαπιστώσουν κατά πόσον είναι πετρώδεις όπως η Γη ή αέριοι, όπως τα νέφη αερίων.

3 Ποιοι είναι οι πρωταρχικοί στόχοι του διαστημικού τηλεσκοπίου «Cheops»;

Βασικός στόχος του είναι ο εντοπισμός κατοικήσιμων πλανητών. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι το διαστημικό τηλεσκόπιο θα στοχεύσει σε άστρα με εξωπλανήτες, των οποίων η μάζα κυμαίνεται μεταξύ αυτής της Γης και εκείνης του Ποσειδώνα. Ομως, η πραγματικότητα είναι ότι μόνο κάποια από αυτά τα συστήματα θα ευθυγραμμιστούν έτσι ώστε οι πλανήτες να διέλθουν μπροστά από τα αστέρια για να μετρηθεί η αστρική αναλαμπή. Τουλάχιστον δώδεκα συστήματα, εκτιμούν οι ειδικοί, θα πληρούν το συγκεκριμένο κριτήριο και θα αποκαλύψουν πολύτιμες πληροφορίες για τη διαχωριστική γραμμή ανάμεσα στις «υπερ-Γαίες», πετρώδεις πλανήτες που έχουν μέγεθος πολύ μεγαλύτερο από της Γης, και τους «υπο-Ποσειδώνες», που είναι γνωστοί και ως νάνοι αερίων. Ενα νέο πρόγραμμα αναζήτησης εξωπλανητικών διελεύσεων, από τηλεσκόπια στη Γη, πιθανώς να τροφοδοτήσει με νέους στόχους το διαστημικό τηλεσκόπιο έτσι ώστε να γίνουν περαιτέρω παρατηρήσεις και μετρήσεις.

4 Μπορούμε, άραγε, να αναζητήσουμε εξωπλανήτες από τη Γη;

Οι πρώτοι γνωστοί εξωπλανήτες εντοπίστηκαν με τη βοήθεια γήινων τηλεσκοπίων από την ομάδα του δρος Μαγιόρ και του δρος Κελόζ. Οι ειδικοί  χρησιμοποίησαν τη μέθοδο εντοπισμού με βάση τη διακύμανση της κίνησης λόγω βαρυτικής έλξης. Φυσικά σημαντική υπήρξε και η συμβολή  των διαστημικών τηλεσκοπίων όπως το «Κέπλερ» και το «TESS», ιδιαίτερα στην αναζήτηση απομακρυσμένων κόσμων. Ομως, ακόμα και σήμερα οι διαστημικές παρατηρήσεις που γίνονται από τη Γη εξακολουθούν να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο, ιδιαίτερα όσον αφορά την πραγματοποίηση περαιτέρω μετρήσεων σε ήδη γνωστά ουράνια σώματα και φυσικά στην ανακάλυψη νέων. Αυτή η δουλειά συνεχίζεται προσφέροντας τροφή για το διαστημικό τηλεσκόπιο «Cheops» και τους διαδόχους του.

Τα επόμενα βήματα

Οι αποστολές που έχουν προγραμματιστεί για τα επόμενα χρόνια δεν είναι λίγες. Το διαστημικό τηλεσκόπιο «Τζέιμς Ουέμπ» της NASA πρόκειται να εκτοξευθεί στις 30 Μαρτίου του 2021, προκειμένου να καταγράψει την υπέρυθρη ακτινοβολία από τις πρώτες ημέρες του σύμπαντος και τη θερμότητα των εξωπλανητών. Το πρόγραμμα έχει αντιμετωπίσει αρκετές δυσκολίες μέχρι σήμερα, αλλά τώρα οι υπεύθυνοι αισιοδοξούν ότι θα προχωρήσει κανονικά. Μία ακόμα αμερικανική αποστολή είναι αυτή του «Υπέρυθρου Διαστημικού Τηλεσκοπίου Ευρέος Πεδίου» (WFIRST) που θεωρείται ο διάδοχος του «Χαμπλ». Το WFIRST έχει σχεδιαστεί για την έρευνα της σκοτεινής ενέργειας αλλά και μακρινών εξωπλανητών και επί του παρόντος φαίνεται ότι έχει καταφέρει να επιβιώσει των πολιτικών παιχνιδιών που επηρεάζουν τον προϋπολογισμό της διαστημικής υπηρεσίας.

Φυσικά, στη διαστημική εξερεύνηση δεν πρόκειται να παραμείνει ουραγός η Ευρώπη. Η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία έχει ήδη προγραμματίσει την εκτόξευση του «Ευκλείδη» για το 2022. Στόχος του διαστημικού σκάφους είναι η χαρτογράφηση της γεωμετρίας του σύμπαντος έτσι ώστε να κατανοήσουμε καλύτερα τη μυστηριώδη σκοτεινή υλη και ενέργεια.