Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
О египетском монархе см. Хуфу . Для прибора VLT см. ZIMPOL / CHEOPS .
Характеристики спутника экзопланет (CHEOPS)
Космический корабль CHEOPS
Впечатление художника от космической обсерватории CHEOPS.
Тип миссииЭкзопланетология , астрофизика
ОператорШвейцарский космический офис
ESA
COSPAR ID2019-092B
SATCAT нет.44874Отредактируйте это в Викиданных
Интернет сайтХеопс .unibe .ch
научно .esa .int / Хеопса
Продолжительность миссии3,5 года (номинально)
Прошло: 1 год, 1 месяц и 28 дней
Свойства космического корабля
Тип космического корабляКосмическая обсерватория
АвтобусПлатформа SEOSAT [1]
ПроизводительAirbus Defense and Space (Испания)
Стартовая масса273 кг [2]
Масса полезной нагрузки58 кг [3]
Размеры1,5 х 1,5 х 1,5 м
Мощность64 Вт [4]
Начало миссии
Дата запуска18 декабря 2019 г., 08:54:20 UTC [5]
РакетаСоюз ВС23 [6] · [7]
Запустить сайтЦентр Пространственной Гайаны
( Ensemble de Lancement Soyouz )
ПодрядчикArianespace [8] · [9]
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрический
РежимСолнечно-синхронно 06:00 / 18:00
Высота перигея712 км [10]
Высота апогея715 км
Наклон92,8 °
РААН06:00
Главный телескоп
ТипПЗС-матрица Ричи-Кретьена
с обратным переносом кадров и подсветкой
Диаметр32 см [9]
Фокусное соотношениеf / 8
Длины волнОт 330 до 1100 нм
Транспондеры
Емкость1,2 Гбит / день нисходящий канал [11]
Инструменты
Фотометр [12]
Логотип миссии CHEOPS
Знаки отличия миссии.
Космическое видение
←  BepiColombo
Солнечный орбитальный аппарат  →
 

CHEOPS ( CH, aracterising E x OP lanets S atellite) - европейский космический телескоп, предназначенный для определения размеров известных внесолнечных планет , который позволит оценить их массу, плотность, состав и их образование. Запущенный 18 декабря 2019 года, это первая миссия малого класса в рамках научной программы ESA Cosmic Vision . [13]

Небольшой спутник оснащен оптическим телескопом Ричи-Кретьена с апертурой 30 см, установленным на стандартной небольшой спутниковой платформе. Он был выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой около 700 км.

Обзор науки [ править ]

К концу 2010-х были открыты тысячи экзопланет ; [14] у некоторых есть измерения минимальной массы с помощью метода лучевых скоростей, в то время как другие, которые, как видно, проходят мимо своих родительских звезд, имеют измерения их физического размера. Немногие экзопланеты на сегодняшний день имеют высокоточные измерения как массы, так и радиуса, что ограничивает возможность изучения разнообразия объемной плотности, которое могло бы дать подсказки относительно того, из каких материалов они сделаны, и истории их образования. [15] При запланированной продолжительности миссии в 3,5 года CHEOPS должен измерить размер известных транзитных экзопланет, вращающихся вокруг ярких и близких звезд [16]а также поиск транзитов экзопланет, ранее обнаруженных по лучевой скорости. Ученые, стоящие за проектом, ожидают, что эти хорошо изученные транзитные экзопланеты станут первоочередными целями для будущих обсерваторий, таких как JWST или чрезвычайно больших телескопов . [17]

История [ править ]

Зеркало CHEOPS.

Организованный в рамках партнерства между Европейским космическим агентством (ESA) и Швейцарским космическим управлением , CHEOPS был выбран в октябре 2012 года из 26 предложений в качестве первой космической миссии S-класса («малой») в программе ESA Cosmic Vision . [16] ЕКА является архитектором миссии и отвечает за космический корабль и обеспечение возможности запуска. Проект возглавляется Центром космоса и обитаемости при Бернском университете , Швейцария, при участии других швейцарских и европейских университетов. Главный исследователь научного инструмента Willy Benz в Бернском университетеа главный научный сотрудник ESA - Кейт Исаак . После этапа конкурса изготовителем космического корабля была выбрана компания Airbus Defense and Space в Испании. [6] [18] Стоимость миссии ЕКА ограничена 50 миллионами евро. [6] Компания Media Lario Srl (Италия) отвечала за оптическую отделку первичного оптического элемента. [19]

Космический корабль [ править ]

Спутник имеет размеры примерно 1,5 × 1,5 × 1,5 м и гексагональную конструкцию основания. Автобус корабля Хеопса основан на SEOSAT платформе. [11]

Солнечный щит [ править ]

Солнцезащитный козырек , установленный на платформу защищает радиатор и детектор корпус от Солнца, и он также имеет солнечные панели для подсистемы электрической энергии. Солнцезащитный козырек окружает шестиугольный автобус. [11]

Система управления ориентацией и орбитой (AOCS) [ править ]

Система управления стабилизирована по 3 осям , но заблокирована надире , что гарантирует, что одна из осей космического корабля всегда направлена ​​на Землю. Во время каждой орбиты космический аппарат будет медленно вращаться вокруг линии прямой видимости телескопа, чтобы излучатель фокальной плоскости был ориентирован в сторону холодного космоса, обеспечивая пассивное охлаждение детектора. Типичная продолжительность наблюдения составляет 48 часов. Во время типичного 48-часового наблюдения CHEOPS будет иметь стабильность наведения лучше восьми угловых секунд при достоверности 95%. [11] [20]

CHEOPS Instrument System (CIS) [ править ]

Детектор, вспомогательная электроника, телескоп, внутренняя оптика, компьютер для инструментов и оборудование для терморегулирования известны под общим названием CHEOPS Instrument System (CIS). Требуемая фотометрическая точность будет достигнута с использованием однокадрового ПЗС- детектора с задней подсветкой от Teledyne e2v с разрешением 1024 × 1024 пикселей и шагом пикселя 13 мкм. ПЗС-матрица установлена ​​в фокальной плоскости телескопа и будет пассивно охлаждаться до 233 К (-40 ° C) с термической стабильностью 10 мК. Телескоп представляет собой одиночный осевой телескоп Ричи-Кретьена среднего размера с диафрагмой f / 8 и апертурой 32 см, установленный на жесткой оптической скамье . [21] Женевский университет и Бернский университет предоставили мощныйфотометр . [12]

Таблички [ править ]

К ЧЕОПС прикреплены две титановые пластины с тысячами миниатюрных рисунков детей. Размер каждой таблички составляет около 18 х 24 см. Таблички, подготовленные командой Бернского университета прикладных наук, были открыты на специальной церемонии в RUAG 27 августа 2018 года. [22] Отдельные рисунки можно найти на веб-сайте CHEOPS, щелкнув карту Европы. [23]

Цели [ править ]

Основная цель CHEOPS - точное измерение размеров (радиусов) экзопланет, для которых наземные спектроскопические исследования уже дали оценки массы. Знание массы и размера экзопланет позволит ученым определить плотность планет и, следовательно, их приблизительный состав, например, газообразные они или каменистые . CHEOPS - наиболее эффективный инструмент для поиска мелких транзитов и определения точных радиусов известных экзопланет в диапазоне масс от суперземли до Нептуна (1-6 радиусов Земли). [6]

CHEOPS измеряет фотометрические сигналы с точностью, ограниченной звездным фотонным шумом, равным 150  ppm / мин для звезды 9-й величины . Это соответствует транзита с Земли размера планеты , вращающейся вокруг звезды 0,9  R ☉ в течение 60 дней определяли с помощью S / N транзита > 10 (100 частей на миллион по глубине транзита). Например, транзит размером с Землю через G-звезду создает глубину 80 ppm.

Различные научные цели требуют 500 отдельных наведения на цель. Если принять 1 час на наведение, продолжительность полета оценивается в 1175 дней или 3,2 года. Вместе с 20% свободного времени, доступного сообществу, общая продолжительность миссии CHEOPS оценивается в 3,5 года. [24]

Космический корабль питается от солнечных батарей , которые также являются частью его солнечного щита . Они обеспечивают непрерывную мощность 60  Вт для работы прибора и обеспечивают пропускную способность нисходящего канала передачи данных не менее 1,2 Гбит / день. [11] Сбор данных начался в начале 2020 года. [25]

Приоритеты наблюдения [ править ]

Восемьдесят процентов времени научных наблюдений на CHEOPS посвящено Программе гарантированных наблюдений времени (GTO) CHEOPS, за которую отвечает научная группа CHEOPS (под председательством Дидье Келоза ). [26] Большая часть программы GTO включает определение характеристик известных транзитных экзопланет и улучшение известных параметров. Частью программы GTO является поиск транзитов известных экзопланет, которые были подтверждены другими методами, такими как лучевая скорость , но не методом транзита. Другая часть программы GTO включает исследование мультисистем и поиск дополнительных планет в этих системах, например, с использованием метода изменения времени прохождения (TTV). [27]

Остальные 20% времени научных наблюдений на CHEOPS предоставляются научному сообществу в форме программы приглашенных наблюдателей (GO), проводимой ЕКА. Исследователи могут подавать заявки на наблюдения в CHEOPS через ежегодную программу объявлений о возможностях (AO). [28] Утвержденные проекты AO-1 включают наблюдения горячих юпитеров HD 17156 b , Kelt-22A b , [29] теплого юпитера K2-139b , [30] мультисистем GJ 9827 , K2-138 , экзопланеты DS Tuc Ab , [31] 55 Cancri e (вероятно, GTO), [32] [33] WASP-189b[34] и другие наблюдения, связанные с наукой о экзопланетах, такие как планеты вокруг быстро вращающихся звезд, планетный материал вокруг белых карликов и поиск транзитных экзокомет вокруг 5 Лисичинок . [35]

Запустить [ редактировать ]

CHEOPS был запущен на борту ракеты " Союз-Фрегат " 18 декабря 2019 года в 08:54:20 по всемирному координированному времени из Центра пространственной Гайаны в Куру , Французская Гвиана . [5] [36] CHEOPS отделились через два часа 23 минуты до старта. [37] Основной полезной нагрузкой является первым спутником АСИ «s COSMO-SkyMed созвездия второго поколения, CSG 1. Пусковая также развернуты три спутниками Cubesat , в том числе ЕКА OPS-SAT . [13]

Первый свет [ править ]

После того, как 29 января 2020 года была открыта крышка телескопа, [38] CHEOPS сделал свое первое световое изображение 7 февраля 2020 года. Изображение сосредоточено на звезде HD 70843 , желто-белой звезде, расположенной на расстоянии около 150 световых лет от нас. Звезда была выбрана из-за ее яркости и положения на небе. Звезды на изображении размытые, что и предполагалось. Расфокусированное зеркало распределяет свет звезды на множество пикселей детектора, делая измерения звездного света более точными. [39] Первые световые изображения были лучше, чем ожидалось в результате испытаний в лаборатории. Изображения были более гладкими и симметричными, что могло уменьшить шум, вызванный детектором и космическим кораблем. [40]

Планируется, что рутинные научные наблюдения начнутся в начале апреля 2020 г. [39]

В апреле 2020 года сообщалось, что телескоп начал научную работу. [41]

См. Также [ править ]

  • Список проектов поиска экзопланет
  • CoRoT  - европейский космический телескоп, который работал с 2006 по 2014 год.
  • Космический телескоп Кеплер  - Десятая миссия программы Discovery; оптический космический телескоп для экзопланетологии
  • НАИБОЛЕЕ
  • PLATO  - Европейская оптическая космическая обсерватория для открытий экзопланет; миссия среднего класса в научной программе ЕКА
  • Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)  - космический телескоп НАСА, предназначенный для поиска экзопланет.
  • Список предлагаемых космических обсерваторий  - статья со списком в Википедии

Ссылки [ править ]

  1. ^ CHEOPS (характеристика спутника ExOPlanets). Справочник портала EO. Доступ 14 декабря 2019 г.
  2. ^ https://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2019/12/VS23-launchkit-FR.pdf
  3. ^ CHEOPS Полезная нагрузка: единственный телескоп. [ постоянная мертвая ссылка ] Домашняя страница CHEOPS. Доступ 18 декабря 2019 г.
  4. ^ - Краткое содержание [ постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ a b "Рейс VS23: Союз взлетает с космодрома во Французской Гвиане" . Arianespace . Проверено 18 декабря 2019 .
  6. ^ a b c d миссия экзопланеты соответствует ключевым этапам на пути к запуску в 2017 году . ЕКА , 11 июля 2014 г.
  7. ^ CHEOPS прибыл в Куру. Барбара Вонарбург. 16 октября 2019 г.
  8. ^ "ЧЕОПС поедет на ракете" Союз " . cheops.unibe.ch . 6 апреля 2017. Архивировано из оригинала 17 сентября 2017 года . Проверено 19 сентября 2017 года .
  9. ^ a b - Статус и резюме миссии [ постоянная мертвая ссылка ]
  10. ^ https://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2019/12/VS23-launchkit-EN.pdf
  11. ^ a b c d e Стеттлер, Ульрих. «Космический корабль» . ЧЕОПС . Архивировано из оригинала на 2019-08-13 . Проверено 16 декабря 2019 .
  12. ^ a b Запущен европейский телескоп Хеопса для изучения далеких миров. Джонатан Амос, BBC News . 18 декабря 2019 г.
  13. ^ a b «Призыв к СМИ: запуск Хеопса для изучения экзопланет» . www.esa.int . Проверено 13 декабря 2019 .
  14. ^ "Миссия ESA CHEOPS: экзопланеты в фокусе" . dw.com . Проверено 16 декабря 2019 .
  15. ^ «ЕКА собирается запустить космический телескоп, чтобы изучить, как устроены планеты» . newscientist.com . Проверено 16 декабря 2019 .
  16. ^ a b «Новый малый спутник Научной программы ЕКА будет изучать суперземли» . Пресс-релиз ЕКА . 19 октября 2012 . Проверено 19 октября 2012 года .
  17. ^ "Спутник ЕКА запускается для измерения размеров экзопланет" . spaceflightnow.com . Проверено 16 декабря 2019 .
  18. ^ «Кто есть Кто в CHEOPS - CHEOPS - Cosmos» . www.cosmos.esa.int . Проверено 30 декабря 2019 .
  19. ^ "Хеопс" . ASI (на итальянском) . Проверено 18 декабря 2019 .
  20. ^ "Наука и технологии ЕКА - Космический корабль" . sci.esa.int . Проверено 16 декабря 2019 .
  21. ^ "ESA Science & Technology - Instrument" . sci.esa.int . Проверено 16 декабря 2019 .
  22. ^ "Бляшки Хеопса" . www.esa.int . Проверено 16 декабря 2019 .
  23. ^ Jungo Жанин (2016-03-31). «ЧЕОПС-Детские рисунки» . ЧЕОПС . Проверено 18 декабря 2019 .
  24. ^ Broeg, C .; Фортье, А .; Ehrenreich, D .; Alibert, Y .; Baumjohann, W .; Benz, W .; Deleuil, M .; Gillon, M .; Иванов, А .; Liseau, R .; Мейер, М .; Oloffson, G .; Pagano, I .; Piotto, G .; Pollacco, D .; Queloz, D .; Ragazzoni, R .; Renotte, E .; Стеллер, М .; Томас, Н. (апрель 2013 г.). «CHEOPS: Миссия по транзитной фотометрии для программы малых миссий ЕКА». Сеть конференций EPJ . 47 : 03005. arXiv : 1305.2270 . Bibcode : 2013EPJWC..4703005B . DOI : 10.1051 / epjconf / 20134703005 . S2CID 44199674 . 
  25. ^ «Хеопс наблюдает свои первые экзопланеты и готов к науке» . www.esa.int . 2020-04-16 . Проверено 29 апреля 2020 .
  26. ^ "Программа гарантированного наблюдения за временем CHEOPS - CHEOPS - Cosmos" . www.cosmos.esa.int . Проверено 15 ноября 2019 .
  27. ^ "Программа CHEOPS GTO: GTO v1.4" . 2019-03-19.
  28. ^ "Программа гостевых наблюдателей CHEOPS - Программа приглашенных наблюдателей CHEOPS - Космос" . www.cosmos.esa.int . Проверено 15 ноября 2019 .
  29. ^ Лабади-Барц, Джонатан; Родригес, Джозеф Э .; Стассун, Кейван Г .; Ciardi, David R .; Пенев, Калоян; Johnson, Marshall C .; Гауди, Б. Скотт; Colón, Knicole D .; Биерила, Эллисон; Латам, Дэвид В .; Пеппер, Джошуа (21.01.2019). "KELT-22Ab: массивный, короткопериодический горячий Юпитер, переходящий к близнецу, близкому к Солнцу". Серия дополнений к астрофизическому журналу . 240 (1): 13. arXiv : 1803.07559 . Bibcode : 2019ApJS..240 ... 13L . DOI : 10.3847 / 1538-4365 / aaee7e . ISSN 1538-4365 . S2CID 54810218 .  
  30. ^ Barragán, O .; Gandolfi, D .; Смит, AMS; Deeg, HJ; Фридлунд, MCV; Persson, CM; Donati, P .; Endl, M .; Csizmadia, Sz; Grziwa, S .; Nespral, D. (2018-04-01). «K2-139 b: маломассивный теплый Юпитер на 29-й орбите, проходящий мимо активной звезды K0 V». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 475 (2): 1765–1776. arXiv : 1702.00691 . Bibcode : 2018MNRAS.475.1765B . DOI : 10.1093 / MNRAS / stx3207 . ЛВП : 10486/684205 . ISSN 0035-8711 . S2CID 119077300 .  
  31. ^ Ньютон, Элизабет Р .; Манн, Эндрю В .; Тоффлемир, Бенджамин М .; Пирс, Логан; Риццуто, Аарон Ч .; Вандербург, Андрей; Мартинес, Ракель А .; Ван, Джейсон Дж .; Руффио, Жан-Батист; Kraus, Adam L .; Джонсон, Маршалл К. (23.07.2019). «Охота TESS за молодыми и созревающими экзопланетами (THYME): планета в 45 Myr Tucana – Horologium Association». Астрофизический журнал . 880 (1): L17. arXiv : 1906.10703 . Bibcode : 2019ApJ ... 880L..17N . DOI : 10,3847 / 2041-8213 / ab2988 . ISSN 2041-8213 . S2CID 195658207 .  
  32. ^ "Атмосфера, а не потоки лавы, для Exoplanet 55 Cancri e" . Небо и телескоп . 2017-11-27 . Проверено 18 декабря 2019 .
  33. ^ Трава, Александра. " " Хеопс "-Start wegen Softwareproblems verschoben" . Natur - Wiener Zeitung Online (на немецком языке) . Проверено 18 декабря 2019 .
  34. ↑ Бернский университет (28 сентября 2020 г.). «Первое исследование с данными CHEOPS описывает одну из самых экстремальных планет во Вселенной» . EurekAlert! . Проверено 28 сентября 2020 года .
  35. ^ "Программы AO-1 - Программа приглашенных наблюдателей CHEOPS - Космос" . www.cosmos.esa.int . Проверено 15 ноября 2019 .
  36. ^ «Рейс VS23: запуск перенесен на 18 декабря» . Arianespace . Проверено 17 декабря 2019 .
  37. ^ https://www.airbus.com/newsroom/press-releases/en/2019/12/airbusbuilt-cheops-s satellite- successfully- launched- on-soyuz.html
  38. ^ "Крышка Открытого Космического Телескопа CHEOPS" . Портал . 2020-01-29 . Проверено 30 января 2020 .
  39. ^ a b "Идеальное размытие - Первое изображение наблюдателя за экзопланетами CHEOPS" . ЕКА Наука и технологии .
  40. ^ "Космический телескоп CHEOPS делает свои первые снимки" . Портал . 2020-02-07 . Проверено 9 февраля 2020 .
  41. ^ https://www.bbc.com/news/science-environment-52307087

Внешние ссылки [ править ]

Ресурсы библиотеки о
CHEOPS
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
  • Домашняя страница CHEOPS ESA
  • Домашняя страница CHEOPS включает орбитальное слежение за космическим кораблем CHEOPS
  • Европа начнет поиск пригодных для жизни планет на нашем космическом заднем дворе , 22 октября 2012 г., Стюарт Кларк, The Guardian
  • Визуализация миссии CHEOPS - видео
  • Орбитальное слежение в uphere.space