Der kleine Satellit, der große planetare Entdeckungen machen könnte

  • 2019

NASA JPL

Für Exoplaneten ist Sara Seager ein kosmischer Rockstar. Seager, Professor für Planetenkunde am MIT, war der erste Wissenschaftler, der die Atmosphäre eines Exoplaneten charakterisierte. Jetzt hat sie die Atmosphären von erdähnlichen Planeten entdeckt, mit einem Plan, wie sie feststellen kann, ob die ferne Welt in diesem Moment das Leben stützen könnte.

Das Ziel ist es, eine andere Erde zu finden oder zumindest etwas, das unserem Planeten viel ähnlicher ist als die fast 2.000 bestätigten Exoplaneten, die wir jetzt kennen. Und während Seager mit der Kepler-Mission zusammenarbeitete und einer der Ermittler des TESS-Teleskops ist, denkt sie für dieses Projekt kleiner. Viel kleiner.

Der Kern ihres Projekts ASTERIA lautet ungefähr so: Mit CubeSats, den kleinen und preiswerten Satelliten, könnten Sie möglicherweise eine große Anzahl von Mini-Keplern einsetzen. Diese winzigen Teleskope konnten sich auf jeweils einen Stern konzentrieren und auf das Flimmern warten, das auf einen durchgehenden Planeten hindeutet. Der Prototyp soll nächstes Jahr starten.

Einst am MIT als ExoplanetSat tätig, ist ASTERIA seitdem unter dem Dach des Jet Propulsion Laboratory der NASA, wo es einem breiteren Zweck dienen wird: der Untersuchung der Helligkeit von Sternen in all ihren Variationen. Das bedeutet, dass die kleinen Sonden zwar nach Exoplaneten Ausschau halten, aber auch Supernova, Flares und Sonnenflecken erkennen können. Ein ASTERIA CubeSat könnte auf ein potenzielles Sonnensystem abzielen, oder ein Sternastronomen vermutet, dass er kurz vor dem Absprung steht.

"Es ist ein bisschen ein Glücksspiel, nur für eine Weile auf einen Stern zu fokussieren, aber wir würden hoffen, neue durchlaufende Planetensysteme und neue durchlaufende Planeten um die helleren sonnenähnlichen Sterne zu finden", sagte Seager in einem Telefoninterview. "Wir haben eine Liste (von Sternen) und es hängt alles davon ab, welchen Monat wir starten."

Anstatt vom Boden aus zu starten, wird das erste Zielfernrohr in der Größe eines Getreides in der Größenordnung nächstes Jahr von der Internationalen Raumstation gestartet. Im Inneren führen Reaktionsräder die internen Kameras an und helfen dabei, das Teleskop zu korrigieren, wenn es durch Sternkräfte außerhalb seiner Kontrolle in der dünnen Atmosphäre einer erdnahen Umlaufbahn bewegt wird. Seager vergleicht die Kontrolle mit einem durch Wackeln stabilisierenden Fernglas, wodurch das Mini-Teleskop auf sein Ein-Stern-Ziel fokussiert bleibt.

"Was passiert ist, wenn die Kamera oder das Teleskop auf das Sternenfeld blickt, und als sich die Sterne von ihrer Position weg zu wundern beginnen, bewegt sich die Brennebene tatsächlich", sagt Seager. "Es bewegt sich in zwei Dimensionen und es korrigiert. Es sieht die Sterne wegschweben und es bewegt sich nach innen, so dass sich das gesamte Raumfahrzeug nicht bewegt, sondern nur die kleinste Menge nach innen bewegt, um sie zurückzuschieben."

ASTERIA wird sehr helle Sterne in der Nähe betrachten und durch seinen intensiven Fokus nach Planeten mit längerer Periode suchen. Diejenigen, die Umlaufbahnen um ihre Sterne haben, ähneln Merkur, Venus und Erde, im Gegensatz zu den schnellen Planeten, die Kepler normalerweise sehen könnte innerhalb weniger Tage eine Runde um ihre Sterne beenden.

Seager hofft, nicht nur eine ASTERIA dort oben zu haben, sondern irgendwann ein Dutzend, die alle jahrelang auf verschiedene Sterne blicken und darauf warten, dass sie ihre Geheimnisse preisgeben. "Wir möchten ein abgestuftes Wachstum der Konstellation, zahlreiche kleine Kopien dieser Satelliten, senden, wobei jeder auf seinen eigenen Stern schaut", sagt Seager.

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