Το Δεκέμβριο πρόκειται να ξεκινήσει το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο COROT για την αναζήτηση εξωηλιακών πλανητών

Πηγή: ESA, Νοέμβριος 2006

Το COROT, που σχεδιάζεται να πετάξει στις 21 Δεκεμβρίου του 2006, θα γίνει η πρώτη διαστημοσυσκευή που θα ψάξει αφενός για βραχώδεις εξωηλιακούς πλανήτες, όμοιους με τη Γης μας, αλλά και θα μελετήσει τα αστέρια. Από όλους τους βραχώδεις κόσμους, τούτο το τηλεσκόπιο θα είναι το πιο ευαίσθητο στην ανίχνευση πλανητών πολύ κοντά στο γονικό άστρο τους, όπως είναι ο Ερμής στον Ήλιο.

Οι στόχοι

Οι έρευνες του δεν θα είναι μόνο για εξωηλιακούς πλανήτες αλλά και για τη μελέτη των ακουστικών κυμάτων που διαδίδονται στις επιφάνειες των άστρων, που το ύψος αυτών των κυμάτων φθάνει ακόμα και μερικά μέτρα. Έτσι, μπορούμε να 'διαπεράσουμε' στο μέχρι τώρα αόρατο εσωτερικό τμήμα των άστρων και να μάθουμε για τη φυσική των αστεριών. Αυτή είναι η διάταξη που οδηγεί τη σημαντικότερη πηγή ενέργειας στον κόσμο μας, που δημιουργεί το απαραίτητο περιβάλλον για τη ζωή στην επιφάνεια των πλανητών.

Η αποστολή

Το όνομα του COROT (Convection Rotation and planetary Transits) προέρχεται από τις λέξεις Μεταφορά και Περιστροφή, που παραπέμπουν στην αστροσεισμολογία. Και οι δύο σκοποί απαιτούν μεγάλη ευαισθησία της κάμερας ώστε να ανιχνεύονται οι μεταβολές στη λαμπρότητα των άστρων της τάξης του 1/100.000.

Το COROT θα είναι η πρώτη αποστολή για την ανακάλυψη βραχωδών πλανητών, αρκετές φορές μεγαλύτερους από τη Γη, γύρω από κοντινά μας αστέρια. Θα αποτελείται από ένα διαστημικό τηλεσκόπιο 30 εκατοστών και η μέθοδος που θα ακολουθηθεί για την ανακάλυψη των πλανητών, είναι να δει μια μικρή κηλίδα πάνω στο άστρο, καθώς καθώς αυτοί θα περνούν μπροστά από τα γονικά αστέρια τους.

Γι αυτό με τη βοήθεια του τηλεσκόπιου του θα ελέγχει προσεκτικά τις αλλαγές στη φωτεινότητα του άστρου, που θα προέρχεται από κάποιον πλανήτη που θα περνά μπροστά του. Για να επιτευχθεί μια μεγάλη ευαισθησία η ESA επινόησε ένα πρωτοποριακό διάφραγμα το οποίο εγκλωβίζει και οδηγεί στο τηλεσκόπιο κάθε αποκλίνουσα ακτίνα φωτός.

Ενώ θα εξετάζει το αστέρι, το COROT θα είναι σε θέση επίσης να ανιχνεύσει και τους αστρικούς σεισμούς, δηλαδή ακουστικά κύματα που παράγονται βαθιά μέσα σε ένα αστέρι. Οι κυματισμοί αυτοί φτάνουν στην επιφάνεια του άστρου, αλλάζοντας μάλιστα και τη φωτεινότητά του. Η γνωστή ακριβής φύση των κυματισμών αυτών επιτρέπει στους αστρονόμους να υπολογίσουν την ακριβή μάζα του άστρου, την ηλικία και τη χημική σύνθεση του.

Αυτή η τεχνική είναι γνωστή ως αστροσεισμολογία και το ηλιακό παρατηρητήριο Heliospheric (SOHO) της ESA έχει κάνει κι αυτό παρόμοιες παρατηρήσεις, αλλά του ήλιου μας για πολλά χρόνια. Τα στοιχεία  επομένως του COROT θα χρησιμοποιηθούν για τη σύγκριση του ήλιου μας με άλλα αστέρια.

Πώς φαντάζεται ένας καλλιτέχνης την επιφάνεια ενός πιθανού εξωηλιακού πλανήτη, που βρίσκεται στη σωστή απόσταση από το γονικό του άστρο για να υπάρχει υγρό νερό

Από το έδαφος, οι μόνοι πλανήτες που ανιχνεύθηκαν γύρω από άλλα αστέρια είναι οι γιγάντιοι αεριώδεις κόσμοι (πλανήτες σαν τον Δία), με διάμετρο πάνω από 10 φορές αυτή της Γης. Αφού οι μετρήσεις του δεν θα επηρεάζονται από την παραμόρφωση της ατμόσφαιρας, το COROT θα είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος ικανό να δει κόσμους φτιαγμένους από βράχους.

Τέτοιοι βραχώδεις κόσμοι είναι μικρότεροι από τους γιγάντιους πλανήτες αερίου αλλά αρκετές φορές μεγαλύτεροι από τη Γη, που είναι ο μεγαλύτερος βραχώδης πλανήτης στο ηλιακό σύστημα. Τέτοιοι πλανήτες θα αντιπροσώπευαν μια νέα, άγνωστη μέχρι τώρα, κατηγορία πλανητών που οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι πράγματι υπάρχει. Με το COROT, οι αστρονόμοι αναμένουν να βρουν 10 έως 40 τέτοιυς πλανήτες, μαζί με δεκάδες νέους γίγαντες αερίου, σε κάθε τομέα άστρων που θα παρατηρήσει το COROT. Κάθε δε 150 ημέρες το COROT θα κινείται προς έναν νέο τομέα και θα αρχίζει πάλι.

Από όλους τους πλανήτες αυτού του είδους, που τυχόν ανακαλυφθούν, το COROT είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε έχει τη μεγαλύτερη ευαισθησία στους πλανήτες που έχουν περίοδο περιφοράς λιγότερο από 50 ημέρες. Αυτοί οι πλανήτες φυσικά θα βρίσκονται σε τροχιές πολύ πιο κοντινές προς το άστρο τους, από αυτή του δικού μας Ερμή.

Σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις τέτοια μικρή απόσταση ως προς το άστρο, θα σήμαινε σχεδόν μηδενική πιθανότητα ύπαρξης οποιασδήποτε μορφής ζωής. Παρόλα αυτά, εάν ανακαλυφθεί ένας τέτοιος κόσμος σε τροχιά γύρω από ένα ερυθρό νάνο, θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι βρίσκεται ακριβώς στη σωστή απόσταση για την ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή στην επιφάνειά του.

Το διαστημικό σκάφος

Το ωφέλιμο φορτίο του δορυφόρου COROT αποτελείται από ένα τηλεσκόπιο, δύο φωτογραφικές μηχανές - μία για κάθε έναν από τους δύο στόχους της αποστολής (την αναζήτηση εξωπλανητών και αστροσεισμολογίας), και τους υπολογιστές. Οι τελευταίοι κατασκευάστηκαν στο ευρωπαϊκό διαστημικό κέντρο έρευνας και τεχνολογίας της ESA (ESTEC).

Το τηλεσκόπιο φτιάχτηκε από δύο παραβολικά κάτοπτρα, που έχουν ένα εστιακό μήκος 1,1 μέτρων. Το οπτικό πεδίο είναι ένα τετράγωνο 2.8 x 2.8°, το μισό για την αποστολή της σεισμολογίας, και το άλλο μισό για την αποστολή των εξωπλανητών. Ένα πρίσμα, που θα χρησιμοποιείται από το τηλεσκόπιο για ορισμένες πτυχές της αποστολής, θα ξεχωρίζει τα χρώματα, επιτρέποντας έτσι στους επιστήμονες να μελετήσουν την αστρική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια μιας πλανητικής διέλευσης.

Ταξίδι

Το COROT θα τοποθετηθεί σε μια κυκλική, πολική τροχιά για να επιτρέπει τις συνεχείς παρατηρήσεις δύο μεγάλων και αντίθετων περιοχών στον ουρανό για περισσότερες από 150 ημέρες η κάθε μία. Μέσα σε κάθε περιοχή υπάρχουν πολλοί επιλεγμένοι τομείς που στη συνέχεια θα ελεγχθούν. Ο λόγος για αυτές τις αντίθετες τοποθετημένες περιοχές είναι ότι, λόγω της γήινης μετακίνησης γύρω από τον ήλιο, οι ακτίνες του ήλιου αρχίζουν να παρεμποδίζουν τις παρατηρήσεις μετά από 150 ημέρες. Το COROT θα περιστρέφεται έπειτα κατά 180 μοίρες και θα αρχίζει την παρατήρηση της άλλης περιοχής.

Η αποστολή αναμένεται να κρατήσει 2.5 χρόνια, ενώ η εκτόξευση θα γίνει με πυραύλους Soyuz-Fregat. Η αποστολή COROT είναι μια διεθνής κοινοπραξία στην οποία συμμετέχουν η Αυστρία, η Ισπανία, η Γερμανία, το Βέλγιο, η Βραζιλία και η Γαλλία. Στην αποστολή συμμετέχει και η ESA. Το Τμήμα Έρευνας της τελευταίας σχεδίασε, κατασκεύασε και ήλεγξε δύο από τις μονάδες επεξεργασίας δεδομένων με τις οποίες είναι εφοδιασμένο το σκάφος.

Δύο χρόνια αργότερα, τον Οκτώβριο του 2008, η NASA θα εκτοξεύσει το Kepler, ένα διαστημικό τηλεσκόπιο με κάτοπτρο 0.95 μέτρων. Η τεχνική του Kepler θα είναι παρόμοια με του COROT. Θα ψάχνει για διελεύσεις πλανητών και αναμένεται να βρει πλανήτες στο μέγεθος της Γης, με παρόμοια τροχιά γύρω από τα άστρα τους. 

Η ESA προγραμματίζει έπειτα να συνεχίσει την αναζήτηση ομοειδών κόσμων ως προς τη Γη στη δεύτερη δεκαετία του αιώνα, οπότε και θα στείλει την αποστολή του Δαρβίνου. Η αποστολή αυτή θα αποτελείται από έναν στολίσκο 4  έως 5 διαστημικών σκαφών, για να πάρει εικόνες κόσμων σαν τη Γη, που θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να ψάξουν για σημάδια της ζωής εκεί πάνω. Η τεχνική όμως της αναζήτησης των πλανητών θα είναι τελείως διαφορετική από του COROT.

Το πρόβλημα είναι ότι όσο μεγαλύτερο είναι το κάτοπτρο του τηλεσκοπίου, τόσο μικρότερο γίνεται το οπτικό πεδίο του. Έτσι φτιάχνοντας ένα μεγαλύτερο τηλεσκόπιο για να φθάσει στα πιο εξασθενημένα αστέρια, σημαίνει περιορισμός της περιοχής του ουρανού που θα εξετάζει. Αν και το να βλέπουμε τα πιο εξασθενημένα αστέρια είναι κέρδος, το οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου στενεύει, αφήνοντας λιγότερα αστέρια διαθέσιμα συνολικά.

Πρόσθετα στοιχεία: Astrobiology Magazine