CHEOPS: 유럽의 외계 행성 통과 사냥꾼

찹쌀떡

CHEOPS는 외계행성이 모성 앞을 지나갈 때 발생하는 밝기 감소를 찾아 검색합니다. (이미지 제공: 베른 대학교)



CHEOPS 또는 ExOPlanet Satellite의 특징은 행성을 호스팅하는 것으로 알려진 밝은 별에 초점을 맞춘 계획된 우주 망원경입니다. 2019년 12월 18일에 발사된 유럽 우주국(European Space Agency) 임무 .



망원경은 행성이 호스트 항성을 통과하거나 통과하는 것을 관찰함으로써 슈퍼지구에서 해왕성까지의 질량 범위에 있는 행성의 반지름을 알아낼 것입니다. 각 행성이 이동하는 동안 호스트 별의 빛을 흐리게 하는 것을 관찰하면서 전례 없는 정밀도로 광도 측정(빛 측정)을 수행하여 이를 수행합니다. 목표는 추적 관찰에 가장 적합한 행성을 파악하는 것입니다. 특히 거주 가능성의 핵심 구성 요소인 대기에 대해 자세히 알아보기 위한 것입니다.

CHEOPS는 태양 동기 궤도에서 지구를 공전합니다. 즉, 태양은 항상 망원경에 대해 동일한 상대 위치에 있게 됩니다. CHEOPS는 최소 3.5년의 과학 작업을 수행할 것으로 예상됩니다.

CHEOPS의 역사



유럽 ​​우주국(European Space Agency)의 현재 계획 주기는 우주 비전 2015-2025라고 하며, 이는 우주 커뮤니티의 우선 순위에 대한 과학적 질문을 식별한 다음 해당 질문에 답할 임무를 선택합니다. Cosmic Vision을 위한 기획은 2007년 처음 시작되었으며, 이후 ESA는 주기적으로 소, 중, 대(S, M, L) 등급의 미션을 선정하고 있습니다.

CHEOPS는 2012년 첫 번째 S급 기회로 2018년 발사를 위해 25개의 다른 제안보다 더 많이 선택되었습니다. 두 번째 S급 임무인 태양풍 Magnetosphere Ionosphere Link Explorer 또는 SMILE은 2021년 발사를 위해 2015년에 선택되었습니다.

우주선은 2014년까지 건설 준비가 완료되었습니다. 2017년 초 현재 CHEOPS 팀은 그룹에 합류할 과학 팀 동료를 모집하고 있었습니다.



CHEOPS는 홍보 도구로 유럽 어린이들이 그린 우주 탐험에 대한 3,000개의 그림을 운반합니다. 이 그림은 1,000배 작게 축소되어 위성에 부착된 두 개의 금속 명판에 새겨집니다.

CHEOPS 과학

CHEOPS는 지구보다 몇 배 더 크지만 여전히 암석일 가능성이 있는 행성을 포함하는 슈퍼 지구에서 해왕성 범위의 행성에 초점을 맞출 것입니다. 또한 질량에 비해 대기가 많은 행성을 찾습니다. 이 임무는 행성의 반지름(크기를 알려줌)을 측정할 것입니다. 만약 행성의 질량이 지상 측정에서 추론된다면, 과학자들은 행성의 질량을 부피로 나누어 행성의 밀도를 계산할 수 있습니다. 반경에서 결정됩니다.)

우리는 이 정보를 대부분의 행성에 대해서만 알고 있으며 CHEOPS의 지지자들은 임무가 전례 없는 정밀도로 반경 데이터를 제공할 것이라고 약속합니다.



과학 목표 중 일부는 해왕성과 같은 행성이 어떻게 형성되고 행동하는지 이해하는 것을 포함합니다. 분광 분석을 수행하기 위해 미래의 지상 기반 또는 우주 기반 망원경의 목표를 파악합니다. 그리고 '뜨거운 목성'(각각의 별에 가까운 목성과 같은 행성)의 대기에 대해 자세히 알아보고 행성의 뜨거운 낮 쪽에서 더 시원한 밤 쪽으로 에너지가 이동하는 방법을 확인하세요.

CHEOPS는 대략 12인치(32센티미터) 구경의 망원경에 장착된 전하 결합 장치(CCD)를 사용합니다. 감지기는 약 233Kelvin(섭씨 영하 40도 또는 화씨 영하 40도)까지 수동적으로 냉각됩니다.

CHEOPS 기기 시스템에는 다음 요소가 포함됩니다.

  • 망원경, 광학 구조, 백엔드 광학 장치, 초점면 모듈 및 냉각용 라디에이터를 포함하는 광학 망원경 어셈블리(OTA).
  • 미광을 제어하기 위한 배플 및 덮개 어셈블리(BCA). 여기에는 외부 배플과 덮개 어셈블리가 포함됩니다. (커버는 주로 발사 스트레스 동안 망원경을 보호하도록 설계되었습니다.)
  • 센서 컨트롤러 장치(CCD용)와 전압 및 열 제어를 제어하는 ​​전원 조절 장치를 포함하는 센서 전자 모듈(SEM).
  • 디지털 처리 장치와 전원 공급 장치를 포함하는 백엔드 전자 장치(BEE).

다른 외계 행성 임무

다른 외계 행성 임무에는 다음이 포함됩니다.

2007년에 발사되어 2013년에 종료된 ESA의 COROT(CONvection ROtation and Planetary Transits). COROT의 주요 목표는 공전 주기가 짧은 외계 행성(특히 지구보다 약간 큰 행성)을 찾고, 호스트 스타. 그것은 통과 방법을 사용하여 행성을 찾는 데 전념한 최초의 우주 관측소였으며 CHEOPS 방법은 COROT에서 크게 영감을 받았습니다.

NASA의 케플러 우주 망원경 2009년에 발사되어 수천 개의 외계행성 후보를 탐지했습니다. 그 목표 중 하나는 태양 크기 별의 거주 가능 영역(그 행성에 물이 존재할 수 있는 곳)에서 궤도를 도는 지구 크기 행성을 찾는 것입니다. 우주선의 주요 임무는 2013년 자이로스코프라는 두 개의 포인팅 장치가 실패하면서 끝났지만 케플러는 이제 하늘의 다른 부분에 있는 행성을 관찰하는 또 다른 임무를 수행하고 있습니다.

NASA의 허블 우주 망원경 (1991년 출시) 및 스피처 우주 망원경 (2003년 출시) 외계행성 과학이 젊었을 때 설계 및 출시되었습니다. 허블은 발사 전에 알려진 것이 없었기 때문에 사실 외계행성을 관찰하도록 설계되지 않았습니다. 스피처는 태양계 밖의 행성의 빛을 감지한 최초의 망원경으로 외계 행성의 온도와 대기 구성에 대한 정보를 제공했습니다. Spitzer는 또한 단일 별 주위에 7개의 암석 행성을 확인하거나 발견했습니다. 트라피스트-1 , 해당 유형의 가장 큰 발견. 허블은 또한 많은 외계 행성을 발견하고 자체적으로 대기를 측정했습니다.

외행성을 발견할 것으로 예상되는 미래 임무에는 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite, 밝은 별을 가로지르는 행성 관찰, 2018년 발사), JWST(James Webb Space Telescope, 일부 외계행성 대기를 특성화할 만큼 충분히 큰 거울이 있을 것), 발사가 포함됩니다. 2018) 및 WFIRST(외계행성을 직접 이미지화할 수 있는 광시야 적외선 조사 망원경, 2020년대 발사).

추가 리소스