za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Будущая европейская астрометрическая миссия



   В прошлой заметке шла речь о том, что в настоящее время в Китае разрабатывается проект космического телескопа STEP с целью сверхточной астрометрии (достаточной для поиска аналогов Земли у ближайших звезд солнечного типа). Одновременно и в других странах прорабатываются проекты космических телескопов для целей астрометрии. В России – это проект Лира-Б. В США в разные годы предлагались гражданские и военные проекты SIM (Space Interferometry Mission), OBSS (Origins Billions Star Survey) и JMAPS (Joint Milliarcsecond Pathfinder Survey). Япония реализует проекты Nano-JASMINE, Small-JASMINE и JASMINE. Данные проекты (кроме SIM, OBSS, Small-JASMINE и JASMINE) по возможностям сравнимы с прошлым спутником Гиппарх.

    В то же время Европа, как родоначальник звездной астрометрии продолжает разрабатывать будущую астрометрическую миссию после GAIA.

    С одной стороны прорабатывается вопрос разработки будущей обзорной миссии, которая сможет исследовать планетные системы с периодами обращения в несколько десятков лет. Подобная миссия может обнаружить и девятую планету. Так в публикации 2006 года приводился проект SuperGAIA c астрометрической точностью на 2 порядка выше, чем у GAIA. Согласно той публикации, SuperGAIA (за счет астрометрического микролинзирования звезд) способна обнаружить неизвестную планету массой в 10 масс Земли до расстояния в 6 тысяч а.е. (для сравнения возможности GAIA в этом вопросе ограничены только 200 а.е.):



   Следующая миссия после GAIA может наблюдать в инфракрасном диапазоне для детального картографирования плотных звездных полей Млечного ПутиИК-лучах меньше межзвездное поглощение). По подобному пути пошла Япония в своих проектах Small-JASMINE и JASMINE.


      С другой стороны прорабатывается узкоспециализированная астрометрическая миссия. Основной задачей подобной миссии станет астрометрия небольшого количества небесных объектов. Такой проект получил название NEAT (Nearby Earth Astrometric Telescope). В 2010 году концепция миссии была подана на европейский конкурс Cosmic Vision 2015-2025 по номинации миссия M-класса (бюджет около 500 миллионов евро). Проект NEAT заключался в запуске метрового космического телескопа во вторую точку либрации. Основная научная задача миссии состояла в измерении положения близких звезд солнечного типа с точностью в 0.8 угловых микросекунд за 1 час наблюдений. Подобная точность позволила бы обнаруживать астрометрические колебания звезд по причине обращения вокруг них планет в 0.05 угловых микросекунд и тем самым достичь следующей чувствительности к поиску планет в зоне жизни:

1)      Для 5 звезд до массы в 0.5 масс Земли
2)      Для 70 звезд до массы в 1 массу Земли
3)      Для 200 звезд до массы в 5 масс Земли

   Первоначально на эту задачу предлагалось выделить половину времени 5-летней миссии. В ходе дополнительных экзопланетных программ планировалось подтверждение планетных систем, обнаруженных GAIA и наблюдение молодых звезд (программы 1-3 в таблице ниже), а также исследование планетных систем у ближайших красных карликов (программа 4 в таблице ниже):



    В конкурсе М3 проект не смог одержать победу (финалистом стал космический телескоп Платон для поиска транзитных аналогов Земли у звезд солнечного типа с запуском в 2026 году). Для участия в конкурсах М4 и М5 (с запуском в 2026-2030 годах) проект был радикально переработан. Теперь миссия получила новое имя: Theia. Главной задачей измененного проекта стало изучение темной материи (для этого будут наблюдаться ближайшие карликовые галактики и ультрабыстрые звезды в гало нашей галактики), а не поиск экзопланет у ближайших звезд. Дополнительной задачей называется измерение массы более 15 нейтронных звезд в двойных системах, а также нескольких черных дыр. В связи с уменьшением приоритета экзопланетной тематики в миссии основная выборка близких звезд для поиска экзопланет была уменьшена с 200 до 63:



    На наблюдение этих систем планируется потратить около 10% от общего времени миссии.

В ходе дополнительной научной программы (7% времени миссии) предлагается ещё 4 дополнительных экзопланетных направлений:

1)      Планеты в 16 двойных системах с разделением в 5-100 а.е. вплоть до земных масс в зоне жизни
2)      Подтверждение известных экзопланет в 20 системах (R<10 звездных величин), обнаруженных с помощью метода лучевых скоростей
3)      Планетные системы у 20-30 звезд (R<13 звездных величин) вне главной последовательности (к примеру, подтверждение обнаруженных Gaia газовых гигантов у молодых звезд или звезд ранних типов).
4)      Каменные планеты у примерно 20 коричневых карликов L-типов (R<18 звездных величин).

   Общее планирование времени наблюдений для разных задач миссии:



     По точности астрометрических измерений будущий космический телескоп значительно превысит любой нынешний или будущий проект почти во всём диапазоне (от 8 до 24 звездной величины):



     В то же время телескоп в отличие от обзоров Gaia и LSST проведет сверхточную астрометрию лишь для нескольких сотен участков неба (диаметр поля зрения у Theia  0.5 квадратных градусов):



    В конкурсе М4 проект не прошел в полуфинал (в него попали космический телескоп ARIEL для инфракрасной спектроскопии транзитных экзопланет и две миссии для изучения околоземной плазмы и рентгеновского излучения: THOR и XIPE). В ближайшее время станет известно о шансах проекта в конкурсе М5.

     P.S. Так как многие читатели блога зарегистрированы в ВК, то решил и там создать сообщество блога для дублирования обновлений и удобства подписки.



Tags: астрометрический метод, астрометрия, телескоп GAIA
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 5 comments