<< HABITABILNOST EKSTRATERESTRIJALNIH PLANETA – 14. DEO

Habitabilnost ekstrasolarnih planeta - S A D R Ž A J


BuduĆe misije za istraŽivanje habitabilnosti egzoplaneta I RADIOSIGNALI

PROŠLE MISIJE

  • MOST – startovan 30. juna 2003. godine

  • SWEEPS (2006), ugrađen na Hablovom svemirskom teleskopu

  • COROT – startovan 27. decembra 2006. godine, kraj misije u 2013. godini

  • EPOXI, korištenje postojećeg Deep Impacta – od 2008. do 2013. godine.

  • Kepler – startovan 7. marta 2009. godine

  • Gaia – startovano 19 decembra 2013. godine

01
SLIKA 01

BUDUĆE MISIJE

CHEOPS - CHaracterising ExOPlanets Satellite je planirana misija od ESA sa glavnim ciljem da istraži egzoplanete u bliskoj okolini Zemlje. Predviđeno je posmatranje iz Zemljine orbite, odakle će oko 500 zvezda sa već poznatim planetarnim sistemima da budu u centru ove misije. Glavni partner ovog projekta je Švajcarska, a pored nje učestvuju Belgija, Velika Britanija, Austrija, Italija i Švedska. Ova sonda je prva od mogućeg niza misija S-klase koje će u najkraćem roku (4 godine) da bude realizovana sa ograničenim budžetom. To znači da svaka od S-misija ne sme da košta više od 150 miliona evra. CHEOPS će sa visokopreciznim merenjima sjaja centralne zvezde i planete koja prolazi ispred, da odredi veličinu, masu i sastav atmosfere egzoplanete. Koristiće se teleskop sa otvorom od 30 cm i 1,2 metra dužine. Predviđeno je da životni vek satelita traje 3,5 godina, a start se očekuje krajem 2017. godine.

02
SLIKA 02 CHEOPS satelit sa teleskopom

PLATO - PLAnetary Transits and Oscillation of stars je ESA projekat za istraživanje ekstrasolarnih planeta. PLATO treba da posmatra tranzit egzoplaneta i da ih istraži. Pri tome treba da istraži oko milion zvezda. Od ove misije se očekuju velika otkrića, jer se program koncentriše na kamene planete koje kruže oko svetlih zvezda. Cilj je da se nađe planeta na kojoj postoji tečna voda i moguća razvijena civilizacija. Svemirska sonda je opremljena sa 34 teleskopa i kamera i treba u okviru srednje velikih misija projekta Cosmic-Vision da startuje u svemir 2024. godine. Predviđeno je istraživanje svemira u trajanju od šest godina pri čemu će planete biti podvrgnute astroseizmoloskom merenju. Hardware dolazi u glavnom iz istraživačkih centara u Nemačkoj, Francuskoj, Italiji, Velikoj Britaniji i Španiji. U toku traženja planete slične Zemlji, naučnici dobijaju i saznanja o razvoju planetarnih sistema. Do sada je znanje o starosti ekstrasolarnih planeta još prilično slabo. Zbog toga će nebeska tela koja će PLATO da posmatra biti različite starosti. To će omogućiti i nova saznanja o razvoju našeg Sunčevog sistema.

Zanimljivo je to, da će PLATO poslati ogromnu količinu podataka sa tačnošću koja do sada još nije bila postignuta. Predviđeno je da PLATO istraži oko 42% neba, pri čemu će da se primeni strategija posmatranja dva određena polja u trajanju od tri godine, što će se sastojati od faza posmatranja određenih sekvenci u trajanju od 2 do 5 meseci. Ovo su definisani zadaci sonde PLATO:

1) Istraživanje seizmologije oko 85.000 zvezda

2) Beleženje svetlosnih dijagrama oko 1.000.000 zvezda

3) Istraživanje oko 1.000 egzoplaneta tipa Super-Zemlje koje se nalaze u habitabilnoj zoni i kruže oko hladnih patuljaka sličnih Suncu

4) Istraživanje nekoliko hiljada Mini-Neptuna i gasovitih giganta

5) Istraživanje egzosatelita i egzokometa

6) Istraživanje starosti planetarnih sistema

7) Istraživanje planeta koje kruže oko subiganata, post-RGB-zvezda i cirkumbinarnih zvezda

03
SLIKA 03 Sonda PLATO

TESS - Transiting Exoplanet Survey Satellite je planirani svemirski satelitski teleskop koji priprema NASA, da bi se tražile planete uz pomoć tranzitnog metoda. Primarna misija za TESS je istraživanje najsvetlijih zvezda u blizini Zemlje i tranzitnih planeta koje kruže oko njih. Misija je predviđena za trajanje od dve godine. Biće moguće istraživanje mase, veličine, gustine i orbite velikog broja malih planeta, uključujući i primerke kamenih planeta u habitabilnim zonama. TESS će da pribavi primarne podatke za dalju karakterizaciju James Webb svemirskog teleskopa, kao i za velike teleskope na Zemlji. Start misije je predviđen za avgust 2017. godine. Troškovi će iznositi 87 miliona dolara.

04
SLIKA 04 Satelit TESS

JWST - James Webb Space Telescope nosi svoje ime po ranijem direktoru NASE, Džejms Edvinu Vebu. To je svemirski infracrveni teleskop u kooperaciji svemirskih organizacija NASA (Amerika), ESA (Evropa) i CSA (Kanada). Smatra se naslednikom Hablovog teleskopa. Glavno ogledalo ima prečnik od 6,5 metara i sastoji se od 18 pojedinačnih, šestougaonih ogledala presvučenih zlatom, uz pomoć kojih glavno ogledalo može da bude sklopljeno kako bi se lakše transportovalo u orbitu.

05
SLIKA 05 Ogledala teleskopa Džejms Veb

Zbog enormne visine troškova, američka vlada je 2011. godine zaustavila gradnju teleskopa koji je do tada koštao 3,3 milijarde dolara. Međutim, posto je već bilo nabavljeno 75% potrebnih komponenti, i elementi primarnog ogledala su bili završeni, teleskop je trebao da startuje 2014. godine do kada je potrošeno 8,7 milijardi dolara za ovaj projekat, koji nije bio završen na vreme. U decembru 2014. godine se uključila ESA sa 300 miliona evra, tako da se start JWST očekuje u oktobru 2018. godine.

Teleskop Džejms Veb ima četiri primarna zadatka:

1) Pronalaženje svetlosti prvih zvezda i galaksija koje su nastale posle „velikog praska“, to znači da treba da pronađe objekte koji su od nas udaljeni 14 milijardi svetlosnih godina.

2) Istraživanje opšte strukture i razvoja galaksija.

3) Razumevanje struktura zvezda i planetarnih sistema treba da bude prošireno.

4) Istraživanje planetarnih sistema i porekla života.

Na osnovu kombinacije crvenog pomaka, zatamnjenja galaktičkom maglinama i niske temperature mnogih objekata, JWST će da radi na talasnim dužinama od 0,6–28 µm u spektru infracrvene svetlosti. Posle prelaznog perioda od šest meseci, počinje se sa naučnim projektima na teleskopu, za koje je u trenutnom obimu planirano vreme od pet godina, sa opcijom produženja na deset godina.

06
SLIKA 06 Model teleskopa u skoro prirodnoj veličini

Projekti zasnovani na posmatranjima teleskopa na Zemlji

  • Anglo-Australian Planet Search (AAPS) - 3,9-metarski teleskop u Australiji

  • Automated Planet Finder (APF), Lick - opservatorija

  • Carl Sagan Institut

  • CORALIE spectrograph - Leonard Euler teleskop

  • East-Asian Planet Search Network (EAPSNET)

  • ELODIE

  • EPICS, na E-ELT

  • ESPRESSO, na VLT,

  • FINDS Exo-Earths

  • Gemini Planet Imager (GPI)

  • Geneva Extrasolar Planet Search

  • High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS)

  • HARPS-N

  • HATNet Project (HATNet)

  • HEK

  • HiCIAO, - Subaru teleskop

  • High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES), - W. M. Keck opservatorija

  • KELT

  • Lick–Carnegie Exoplanet Survey (LCES)

  • Magellan Planet Search Program

  • MARVELS

  • MEarth Project

  • Microlensing Follow-Up Network (MicroFUN)

  • Microlensing Observations in Astrophysics (MOA)

  • Micro-arcsecond University of Sydney Companion Astrometry (MUSCA)

  • MINiature Exoplanet Radial Velocity Array (MINERVA)

  • N2K Consortium

  • NASA-UC Eta-Earth

  • New Mexico Exoplanet Spectroscopic Survey Instrument (NESSI)

  • Next-Generation Transit Survey (NGTS), na Parnalu

  • Okayama Planet Search Program (OPSP)

  • Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE)

  • Palomar High-precision Astrometric Search for Exoplanet Systems (PHASES)

  • PlanetPol

  • PlanetQuest

  • PRL Advanced Radial-velocity All-sky Search (PARAS)

  • Project 1640

  • Search for extraterrestrial intelligence (SETI)

  • SOPHIE échelle spectrograph

  • Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet Research (SPHERE)

  • SPECULOOS

  • Strategic Explorations of Exoplanets i Disks with Subaru (SEEDS)

  • SuperWASP (WASP)

  • Sistematski, amaterski projekti istrazivanja

  • Trans-Atlantic Exoplanet Survey (TrES)

  • XO teleskop (XO)

  • ZIMPOL/CHEOPS, subsistem od VLT-SPHERE instrument, na VLT

PREDLOŽENE MISIJE

ATLAST - Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope je projekat istraživanja koji je predložen za godine 2025. - 2035. Cilj misije je potraga za životom u galaksiji i registrovanje biosignatura kao što su molekularni kiseonik, ozon, voda i metan u spektrima planeta sličnih Zemlji. 

07

SLIKA 07 ATLAST-dizajn baziran na teleskopu od 8 metara

 PEGASE je Francuski dizajn za svemirsku opservatoriju. To je kombinacija letilica sa infracrvenim teleskopima koji rade kao dvostruki interferometri. Za projekat je predviđeno 8-9 godina rada dok dođe do realizacije.

08
SLIKA 08

HDST - High-Definition Space Telescope je predložena svemirska opservatorija koja bi trebala da bude locirana na Lagranž 2 tački. To bi trebao da bude teleskop duplo veći od Džejms Veb teleskopa. HDST bi trebao da ima 54 segmenta ogledala zajedničkog prečnika od 12 metara i da šalje 24 puta oštrije slike od Hablovog teleskopa.

09
SLIKA 09 Poređenje veličine ogledala teleskopa Habl, Džejms Veb i planiranog HDST.

Ovaj teleskop bi mogao da posmatra samo objekte koji imaju 300 svetlosnih godina u prečniku, ali mogao bi da vidi objekte stare 3 milijardi godina u dubini univerzuma.  Troškovi su proračunati na preko 10 milijardi dolara. Svakih 10 godina Nacionalna Akademija Nauke u Americi zaseda I određuje listu prioritarnih istraživanja za sledeću dekadu. Tako će o ovom projektu biti odlučeno tek 2020. godine.

EXCEDE - Exoplanetary Circumstellar Environments and Disk Explorer je predložen svemirski teleskop za NASIN program istraživanja cirkumstelarnih protoplanetarnih diskova i studiju planetarnih formacija u okolini zvezda spektralne klase M do B, u krugu od 100 parseka. To bi trebao da bude teleskop veličine 70 cm u prečniku, sa hronografom koji bi omogućio da zvezda ne zabljesne pogled na moguće planete. Misija bi trebala da startuje 2019. godine i da traje 3 godine sa opcijom za produženje od još dve godine.

10
SLIKA 10

FINESSE - Fast Infrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorerje predložena NASA misija i svemirska opservatorija u programu Explorer, koja se sastoji od svemirskog teleskopa čiji je zadatak proučavanje termičke strukture i hemije atmosfera vise od 200 egzoplaneta, sa ciljem sticanja razumevanja procesa odgovornih za njihov sastav. Start misije je planiran za 2017. godinu i treba da traje dve godine.

11
SLIKA 11

The New Worlds Mission je projekat koji je tako zamišljen da se u svemiru rasprostre ogroman „suncobran“ kako bi locirao svetlost zvezda, da bi mogle da se posmatraju planete koje kruže oko njih, bez da je kamera zabljesnuta. Posmatranja bi trebala da se obave sa teleskopom Džejms Veb. Projekat bi trebao da košta oko 750 miliona dolara, ali finansiranje još nije osigurano. Kada se to desi, projekat bi trebao da traje pet godina.

12
SLIKA 12 Veliki svemirski suncobran

NEOSTVARENE PLANIRANE MISIJE

DARWIN je bila studija planirana za 2015. godinu kao svemirski eksperiment ESA. Zadatak je trebao da bude posmatranje egzoplaneta sličnih Zemlji i potraga za tragovima života na njima. Koncept je predviđao mnoge male satelite koji bi zajedno obrazovali jedan veliki interferometar u svemiru. Ovaj projekat nije mogao da bude ostvaren zbog nedostatka finansijskih sredstava. 

13
SLIKA 13 Projekat Darwin

EEI - Exo Earth Imager je projekat francuskog astronoma Antoana Laberijea koji toliko fantastično zvuči da prevazilazi finansijske mogućnosti NASA i ESA zajedno. Početna ideja projekta je bila da se napravi hiper teleskop sa prečnikom od 100 kilometara, koji se sastoji od 150 malih, odvojenih elemenata ogledala koji bi se svaki sastojali od tri metra prečnika. Noviji plan uključuje čak 10.000 ogledala od tri metra koji bi se rasporedili preko jednog sferičnog mehura prečnika 400 kilometara. Svi delovi ogledala bi trebali da budu tačno pozicionirani u orbiti tako da bi se sakupljena svetlost nalazila u jednoj žiži. Pojedinačni teleskopi koji bi kružili oko Zemlje na tri različite koncentrične orbite, pri tome bi se spojili u jedno gigantsko ogledalo. U zatvorenoj formaciji, teleskopska flota bi pokrivala oblast od 8.000 kvadratnih kilometara. Time bi mogle da se vide i fotografišu površine raznih egzoplaneta, kako bi se saznalo da li ima života na njima i kakvog.

14
SLIKA 14 Zamisljeni projekat  Exo Earth Imagera

RADIO MUNJE

Od 2001. do 2014. godine  radio teleskop SCIRO Parkes u Novom Južnom Velsu u Australiji otkrio je najmanje 11 takozvanih „fast radio bursts“ (brzih radio munja). Astronomi su 2014. godine mogli da prate izbijanje munje i opisali su ovaj događaj kao ekstremno kratku, oštru munju radiotalasa nepoznatog porekla u univerzumu, koja je trajala hiljaditinku sekunde. Do danas je australijski radio teleskop ARECIBO posmatrano 20 ovakvih munja, a poslednja se pojavila 10. maja 2016. godine.

15
SLIKA 15 ARECIBO-Teleskop u Australiji

Izvor je označen kao FRB 121102 i lokalizovan je u sazvežđu Kočijaš oko 6 milijardi svetlosnih godina udaljen od nas. Intenzitet ovih munja je deset puta jači od  intenziteta dosadašnjih radio izvora. Ne radi se o tome da se ove munje ponavljaju, nego se i jačina svetlosti i spektralni sastav vidno razlikuju od ostalih brzih radio munja. Tako se u poređenju ovih nepoznatih munja sa poznatim izvorima radio-munja došlo do toga, da se nepoznate munje pojavljuju prema jasnoj matematičkoj pravilnosti, koja ne može da se uporedi sa time što znamo o kosmičkoj fizici. Naime, sva merenja dosadašnjih radio munja ovog izvora daju jedan isti broj pojavljivanja sa zadrškom (merenje disperzije), a to je 187,5. Kvota greške leži kod maksimalno 5%. Pri ovakvoj učestalosti verovatnoća slučajnosti se nalazi kod 5 prema 10.000. 

16
SLIKA 16 Vrednosti rasipanja 11 radio munja odgovaraju uvek višestrukoj vrednosti od 187,5

Iz ovoga se zaključuje da je poreklo verovatno ekstragalaktično. Naučnici imaju sijaset teorija kojima pokušavaju da objasne moguće poreklo ovih  munja. Međutim, postoji velika verovatnoća da se radi o astrofizikalnom fenomenu, eventualno nekoj nepoznatoj vrsti pulsara koji bi bio sastavni deo nove vrste fizike. Nije zanemarljiva ni verovatnoća da  munje potiču od neke vanzemaljske civilizacije, koja eventualno očekuje odgovor na ove signale. Sve dok se sa sigurnošću ne objasni uzrok munja, ni jedna mogućnost ne može da se isključi. Teorije se ređaju, a signali stižu i dalje.

17
SLIKA 17

K R A J 


<< HABITABILNOST EKSTRATERESTRIJALNIH PLANETA – 14. DEO


Ljiljana Gračanin
Author: Ljiljana Gračanin
Maturirala u Beogradu u Beču doktorirala astronomiju i fiziku. Na univerzitetskom institutu za astronomiju u Beču se pored predavanja o Suncu i Sunčevom sistemu bavi naučnim istraživanjima na polju spektrografije protozvezda. Napisala je nekoliko desetina naučnih radova o spektralnoj analizi sastava protozvezda. Za ESA (Evropsku Svemirsku Agenciju) piše Tviter-stranu na srpskom jeziku; za Nasu, projekat APOD, objavljuje dnevne prevode fotografija na tri jezika; za ESO (Evropsku Svemirsku Opservatoriju) prevodi opise fotografija na srpski jezik; za Austrijski Svemirski Forum (OeWF) vodi Tviter stranu na srpskom. Na FB uređuje stranu sa aktuelnim zbivanjima na polju astronomije na nemačkom jeziku i FB-stranu sa kursem na srpskom jeziku o orijentaciji na nebu. Uz to održava redovne kurseve astronomije za decu i amatere i drži predavanja za javnost. U okviru Astronoma Bez Granica (Astronomer Without Borders) postavljena je za nacionalnog koordinatora za Srbiju…

Zadnji tekstovi:


Komentari   
Dragan
+1 #2 Dragan 22-08-2016 12:22
Veoma mi je drago da imam tako dragu i učenu osobu za Prijateljicu
Sve najbolje i puno poslocvnog uspjeha
dika
+3 #1 dika 18-08-2016 06:55
puno hvala Ljiljani na ovako iscrpnom, obimnom, i nada sve poučnom tekstu,
Dodaj komentar