TESS’in Sekiz Yılı: Dünyanın Teleskoplarını Besleyen 337 Milyon Dolarlık Hedef Gözcüsü

Her 13,7 günde bir, standart bir mutfak buzdolabı boyutundaki bir uzay aracı Dünya'ya yaklaşarak 20 gigabitlik ham telemetri verisini Deep Space Network'e aktarıyor. Bu iki haftalık teslimatın içinde yüksek çözünürlüklü fotoğraflar bulunmuyor. Teslimat neredeyse tamamen, en yakın yıldız komşularımızı takip eden sonsuz parlaklık ölçüm dizilerinden, yani ışık eğrilerinden oluşuyor.

Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), sekiz yıldır tam olarak bu rutini uyguluyor. 337 milyon dolarlık katı bir bütçeyle inşa edilen görev, hiçbir zaman ana etkinlik olması planlanan bir çalışma değildi. Bunun yerine, aralarında büyük ölçüde Avrupa destekli James Webb Uzay Teleskobu'nun da bulunduğu amiral gemisi gözlemevlerinin atmosferik su veya metan aramak için ihtiyaç duyduğu hassas koordinatları sağlayan stratejik bir keşif mekanizması olarak işlev görüyor.

P/2 Yörünge Hilesi

TESS, 2018 yılında bir rehberlik ve navigasyon arızasını gidermek için yaşanan iki günlük gecikmenin ardından SpaceX Falcon 9 ile fırlatıldığında, standart dairesel bir yörüngeye yerleşmedi. Mühendisler, yakıt rezervlerini tüketmeden derin uzayın engelsiz bir görüntüsünü korumak amacıyla aracı "P/2" yörüngesine yerleştirdiler.

Bu yüksek eliptik yörünge, uyduyu Ay ile 2:1 rezonansa sokuyor. Ay'ın her bir yörünge turuna karşılık, TESS Dünya etrafında tam iki kez dönüyor. Ay'ın kütleçekimi, uzay aracının izlediği yolu onlarca yıl boyunca etkili bir şekilde sabitliyor ve pahalı kimyasal rota düzeltmelerinin yerini yörünge mekaniği alıyor. Bu özel geometrinin bir uzay aracı için kullanılması bir ilkti.

Bu kararlı gözlem noktasından, MIT Lincoln Laboratory tarafından geliştirilen dört özel geniş açılı kamera gökyüzünü tarıyor. Bu kameralar, bir yıldızın parlaklığındaki sadece yüzde 0,1'lik bir düşüşü tespit edecek şekilde kalibre edilmiş durumda. Bu küçük kararma, bir gezegenin ana yıldızının önünden geçişinin tek imzasıdır.

Ötegezegenler İçin Bir Tedarik Zinciri

TESS, uzay ajanslarının gezegensel veri tedarik etme biçiminde yapısal bir değişimi temsil ediyor. Selefi Kepler, ötegezegenlerin istatistiksel olarak yaygın olduğunu kanıtlamak için yıllarını dar bir görüş hattına bakarak geçirdi. TESS ise sadece en yakın ve en parlak sistemlere odaklanarak tüm alanı taramak üzere inşa edildi.

Projenin hayatta kalması, büyük ölçüde NASA Goddard'dan Jeff Volosin'in donanımı "Explorer-class" fon sınırları içinde tutmasına bağlıydı. 337 milyon dolarlık maliyetiyle, hizmet verdiği amiral gemisi teleskopların maliyetinin sadece bir kısmını oluşturuyor. Görevin bilim direktör yardımcısı olan MIT'den Sara Seager, TESS'i tamamen bu bağımlılık üzerine konumlandırdı. TESS, herhangi bir üst düzey spektral analiz yapılabilmesi için gereken zorunlu bir öncü adımdır.

Bugün Avrupalı astrofizik enstitüleri, ESA'nın yaklaşan PLATO ve Ariel görevleri için gözlem programlarını planlamak amacıyla bu 13,7 günlük veri yığınlarını inceliyor. Gezegen karakterizasyonunun ağır yükü nihayetinde bu milyarlarca avroluk platformlara düşecek olsa da, programları bütçe sınırlarına sahip bir keşif aracı tarafından bulunan koordinatlara göre belirleniyor.

Avrupa ve ABD devasa optik sistemleri inşa etti; ancak bu sistemleri nereye yönlendireceklerini söyleme görevini Ay rezonansındaki bir buzdolabına emanet ediyorlar.

Kaynaklar

• Massachusetts Institute of Technology (MIT)
• NASA Goddard Space Flight Center
• MIT Lincoln Laboratory