| Transiting Exoplanet Survey Satellite | |||||
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| Emblema missione | |||||
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| Immagine del veicolo | |||||
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| Dati della missione | |||||
| Operatore | MIT,NASA | ||||
| NSSDC ID | 2018-038A | ||||
| SCN | 43435 | ||||
| Destinazione | orbita terrestre alta | ||||
| Piattaforma satellitare | LEOStar-2 | ||||
| Vettore | Falcon 9 v1.2 | ||||
| Lancio | 18 aprile 2018 | ||||
| Luogo lancio | Cape Canaveral Air Force StationSLC-40 | ||||
| Durata | 2 anni + 2 anni missione estesa | ||||
| Proprietà del veicolo spaziale | |||||
| Potenza | 433 W | ||||
| Costruttore | Orbital Sciences Corporation | ||||
| Strumentazione | Quattro fotocamereCCD ad ampio campo 24° × 24° | ||||
| Parametri orbitali | |||||
| Orbita | orbita altamente ellittica | ||||
| Apogeo | 375000 km[1] | ||||
| Perigeo | 108000 km | ||||
| Periodo | 13,7 giorni | ||||
| Inclinazione | 37° | ||||
| Eccentricità | 0,55 | ||||
| Semiasse maggiore | 240 000 km | ||||
| Sito ufficiale | |||||
| Programma Explorer e Medium Explorer program | |||||
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IlTransiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) è untelescopio spaziale progettato nell'ambito delprogramma Explorer dellaNASA, il cui scopo è la ricerca dipianeti extrasolari usando il metodofotometrico deltransito.
Obiettivo primario della missione è esaminare le stelle più luminose vicine alla Terra (entro i200 pc, circa600 al) individuando, nell'arco di un periodo di due anni, pianeti in transito di fronte a esse. TESS utilizza lenti ad ampio campo visivo in grado di osservare l'interavolta celeste. Grazie a TESS sarà possibile, con successive indagini difollow-up, studiare lamassa, le dimensioni, ladensità, l'atmosfera e l'orbita di un vasto numero di pianeti, con l'attenzione principale rivolta a pianeti dalle dimensioni simili alla Terra esuper Terre dalla superficie rocciosa orbitanti nelle zone considerateabitabili nel proprio sistema solare[2].
Il progetto TESS, presentato dalMassachusetts Institute of Technology e sponsorizzato anche daGoogle[3], è stato uno degli undici selezionati dalla NASA per un possibile finanziamento nel mese di settembre 2011, su quarantadue che erano stati proposti il precedente febbraio[4]. Il 5 aprile 2013 la NASA ha ufficialmente approvato la realizzazione delTransiting Exoplanet Survey Satellite, insieme alNeutron Star Interior Composition Explorer (NICER), dal costo complessivo di circa 200 milioni didollari, pianificando il lancio per il 2018[5]. Il lancio è avvenuto il 18 aprile 2018 alle 22:51:31UTC.
Ad agosto 2020, completato il primo ciclo biennale di osservazione, sono stati scoperti 66 esopianeti confermati e più di 2000 candidati.[6][7] Al termine del quinto anno di esercizio TESS ha mappato oltre il 93% della volta celeste, scoperto 329 nuovi esopianeti e migliaia di altri candidati, oltre ad avere fornito preziosi suggerimenti per l'analisi di una vasta gamma di fenomeni cosmici.[8]
La prima missione estesa, iniziata nel 2020, si è conclusa nel settembre 2022, quando è iniziata una seconda missione estesa, che dovrebbe durare altri 3 anni.[9]
TESS è una missione diosservazione che è stata selezionata per lo sviluppo nel 2013 e lanciata in orbita il 18 aprile 2018[10]. TESS valuterà nei due anni di ricerca previsti circa200000 stelle alla ricerca diesopianetiin transito di fronte alle proprie stelle[11], tra cui1000 nane gialle con caratteristiche simili al nostro Sole. L'indagine si concentrerà su stelle di tipoG eK conmagnitudine apparente sino a 12. Le simulazioni della missione TESS prevedono che troverà migliaia di nuovi pianetiextrasolari, tra cui centinaia di piccoli pianeti extrasolari e anche pianeti rocciosi nelle zone abitabili delle loro stelle ospiti.[12]
Il lancio, previsto per il 16 aprile 2018, è stato posticipato[13] ed effettuato il 18 dello stesso mese a seguito di verifiche tecniche al vettore di lancio utilizzando unFalcon 9 v1.1 dellaSpaceX dallapiattaforma 40 delCape Canaveral Air Force Station. Il costo della missione è di circa 340 milioni di dollari[14] comprensive dei costi di lancio che, per un Falcon 9, constano in circa 62 milioni di dollari.[15]
Allo scopo di mantenere libero il campo visivo degliemisferi celesti, TESS utilizzerà un'orbita altamente ellittica[16] (HEO) inrisonanza orbitale di 2:1 con laLuna, chiamata P/2 e mai usata prima[17]. Il suoapogeo di232 000 mi (373 368 km) è calcolato per mantenersi distante dalla Luna, che rappresenta unagente destabilizzante. Talealta orbita dovrebbe rimanere stabile per decenni, ed è in grado di mantenere le lenti dei telescopi a temperature costanti. La maggior parte dell'orbita sarà effettuata al di fuori dellefasce di Van Allen, per evitare danni da radiazioni. Ogni 13,7 giorni raggiungerà ilperigeo di67 000 mi (107 826 km) e trasmetterà i dati raccolti alla Terra in circa tre ore. La particolare orbita di TESS consente diversi vantaggi:[18]
Il TESS è considerato il successore del telescopioKepler; mentre Kepler esaminava una limitata porzione della volta celeste, circa lo 0,28%, il TESS la esaminerà tutta, focalizzandosi sustelle dalle trenta alle cento volte più luminose di quelle osservate dal predecessore[2].
Il TESS esaminerà stelle diclasse spettrale G e K, ossianane gialle earancioni, conmagnitudine apparente tra 5 e 12[19]. Si stima che saranno osservate circa500000 stelle, catalogando almeno3000 pianeti in transito davanti alle proprie stelle, di cui circa 500 dalle dimensioni simili alla Terra osuper Terre[2]. L'esplorazione sarà suddivisa in 26 settori di osservazione di24° × 96°, con una sovrapposizione ai polieclittici per aumentare la sensibilità nei confronti di esopianeti caratterizzati da masse più piccole e periodi orbitali più lunghi. Ogni settore sarà osservato per due orbite, ognuna delle quali durerà 13,7 giorni, mappando durante il primo anno l'emisfero sud e quello nord durante il secondo. Ognuna delle lenti del TESS acquisirà immagini con una cadenza di due minuti alla ricerca di diminuzioni di luminosità causate da pianeti in transito, con immaginifull frame acquisite ogni 30 minuti in grado di offrire informazionifotometriche per più di venti milioni di stelle nell'arco di sessioni di osservazione di diverse settimane, che offriranno anche l'opportunità di rilevare altri fenomeni di transito, qualilampi di raggi gamma[2][20].
Gli esopianeti individuati e confermati da osservazioni a terra potranno poi essere ulteriormente esaminati da strumenti avanzati quali il telescopio terrestreAutomated Planet Finder e dallospettrografoHARPS, oltre che dallo spettrografoESPRESSO installato presso ilVLT e daltelescopio spaziale James Webb.
Il TESS userà unapiattaforma LEOStar-2[21] costruita dallaOrbital Sciences Corporation, nel 2015 confluita in Orbital ATK e successivamenteNorthrop Grumman Innovation Systems. È in grado di stabilizzarsi sui tre assi con quattro propulsori aidrazina e quattroruote di reazione. L'alimentazione sarà fornita da duepannelli solari monoasse che produrranno 400 watt. Un'antenna parabolica abanda Ka offrirà un collegamento con la terra a 100 Mbit/s[2][22].
I telescopi saranno gli unici strumenti di esplorazione a bordo: TESS è dotato di quattro rilevatoriad accoppiamento di camera da 16,8 megapixel, caratterizzati da bassa rumorosità e basso consumo, appositamente ideati dalMIT Lincoln Laboratory. Ogni camera avrà un campo visivo di24° × 24° e un diametro pupillare di100 mm, sette elementi ottici e unfiltro passa banda con un intervallo da 600 a1000 nm[2]. La frequenza di campionamento dei rilevatori CCD è stata estesa al vicino infrarosso in quanto Il telescopio studierà anche le più vicinenane rosse diclasse M situate entro un raggio di30 pc (circa95 al).
Il satellite sarà dotato di quattro telescopi con lentigrandangolari, con quattrorilevatori ad accoppiamento di carica ciascuno. Ogni gruppo di lenti è dotato di sette elementi ottici e copre ciascuno un campo visivo di 24° × 24° conrisoluzione di 21Arcsec per pixel. Le quattro telecamere insieme osserveranno così un settore di osservazione di 24 per 96 gradi per 27 giorni consecutivi, quindi il veicolo spaziale verrà orientato per osservare il settore successivo e coprire in totale 13 settori di osservazione per ciascun emisfero, per un totale di 26 settori di osservazione durante la missione biennale. Nel primo anno verrà mappato l'emisfero sud mentre nel secondo l'emisfero nord. TESS impiegherà una strategia di osservazione denominata "stare and step[23]" (fissa e avanza). TESS ha due modalità di raccolta dei dati: immagini "francobollo" che catturano la luce da singole stelle e immagini apieno formato che coprono l'intero campo visivo: durante l'osservazione di un settore, TESS ogni due minuti registrerà la luminosità di15000 stelle selezionate da una lista di200000 astri. Le immagini che coprono l'intero campo visivo di 24° × 96° saranno acquisite a intervalli di 30 minuti.[24] I potenziali esopianeti verranno ricavati dalla sovrapposizione dei dati ottenuti dalle due modalità di osservazione.[2].
L'obiettivo principale del gruppo di lavoro sul monitoraggio infollow-up del TESS (TFOP, TESS Follow-Up Group)[25] è di fornire osservazioni di follow-up che faciliteranno il raggiungimento delRequisito scientifico di Livello Uno per misurare le masse di 50 pianeti in transito inferiori ai 4 raggi terrestri. Un obiettivo secondario del gruppo di lavoro TFOP è quello di promuovere la comunicazione e il coordinamento sia all'interno del gruppo scientifico di TESS che con la comunità astronomica al fine di ridurre al minimo la duplicazione dispendiosa di osservazioni e analisi.[26] Gli oggetti di maggiore interesse (TOIs, TESS Objects of Interest) saranno seguiti con l'imaging, la spettroscopia di ricognizione e laspettroscopia Doppler di precisione.
Gran parte del gruppo di lavoro del TFOP analizza i dati in cinque aree generali di funzionalità, ognuna delle quali avrà il proprio sottogruppo (SG).
I dati grezzi acquisiti dal telescopio TESS, circa27 GB al giorno, vengono trasmessi a terra ogni due settimane e gestiti dall'archivioMikulski per i telescopi spaziali (MAST) dell'STScI e resi disponibili al pubblico successivamente all'elaborazione ed alla convalida. Le osservazioni sono iniziate a giugno 2018 e la prima pubblicazione dei dati è stata effettuata a dicembre.[28] A luglio 2019 la NASA, nell'ambito della revisione periodica delle sue missioni operative ha esteso la durata di TESS sino al 2022.[29]
Altri progetti
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file suTransiting Exoplanet Survey Satellite
(EN) George Ricker (TESS Principal Investigator, MIT),Transiting Exoplanet Survey Satellite, suYouTube.URL consultato il 13 ottobre 2017. (EN) George Ricker - TESS Principal Investigator - MIT,Results of the Transiting Exoplanet Survey Satellite Mission, suYouTube, Philosophical Society of Washington, 3 novembre 2019.| Ricerca deipianeti extrasolari | |||||||||||
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