Двадцать пятого июля НАСА сообщило, что космический телескоп TESS завершил исследование южного неба и приступил к изучению северного. Рассказываем о миссии телескопа и других событиях в исследовании космоса, которыми была отмечена первая половина 2019 года.
Промежуточный итог: самые яркие космические события 2019 года
За год своей работы телескоп TESS нашел больше 20 подтвержденных экзопланет и еще 850 кандидатов в экзопланеты. Эксперты проекта «Как устроена Вселенная», который выйдет на Discovery Channel с 28 августа, в 22:00, говорят, что такие объекты за пределами нашей Солнечной системы могут быть достаточно похожими на Землю, чтобы стать новым домом для человечества.
Новый календарный год начался с новых космических достижений: 1 января 2019 года зонд «Новые горизонты» впервые достиг транснептунового астероида из пояса Койпера — (486958) 2014 MU69. Аппарат был отправлен в экспедицию к астероиду в августе 2015 года и спустя три с половиной года смог пролететь мимо него на расстоянии всего 3500 километров.
Астероид также неофициально называют Ultima Thule в честь мифологического острова, предела античной ойкумены, поскольку это самый далекий объект Солнечной системы. Следовательно, аппарат «Новые горизонты» совершил самый далекий планетарный пролет в истории космических исследований.
Сигнал от зонда, находящегося на расстоянии более шести миллиардов километров от Земли, достигает аппаратов НАСА за шесть с лишним часов, но качество изображения от этого не страдает: снимки «Новых горизонтов» отличаются сверхточностью и высоким разрешением.
Благодаря этому ученые смогли детально рассмотреть Ultima Thule, увидеть мельчайшие углубления и неровности на его поверхности, а также разобрать цвет астероида — красный, предположительно, из-за того, что ледяной слой разрушился под воздействием радиации глубокого космоса.
В феврале 2019 года японская межпланетная космическая станция «Хаябуса-2» долетела до астероида Рюгу, который находится на расстоянии около 300 миллионов километров от Земли. Для того чтобы достичь цели, аппарату понадобилось около пяти лет: его запустили 3 декабря 2014 года с космодрома Танэгасима, а через год, 3 декабря 2015 года, он совершил гравитационный маневр, пройдя на расстоянии 3100 километров от Земли, что придало дополнительное ускорение на пути к астероиду.
Рюгу — сравнительно небольшой астрономический объект диаметром 0,92 километра, поэтому попасть с Земли в столь малое космическое тело, летящее на невероятной скорости, было сложнейшей задачей, требующей предельно точных расчетов. Но ученым удалось с ней справиться: 22 февраля 2019 года зонд «Хаябуса-2» опустился на относительно ровную шестиметровую площадку Рюгу, взял образцы грунта и вернулся на орбиту астероида.
Пятого апреля аппарат сбросил на поверхность Рюгу 4,5-килограммовый заряд взрывчатки, чтобы проследить, как повлияет на астероид столкновение с другим объектом. Одиннадцатого июля «Хаябуса-2» вновь совершил посадку на Рюгу рядом с образовавшимся кратером и собрал обломки грунта, которые должен доставить на Землю, куда, предположительно, он отправится в декабре 2019 года. Образцы грунта и фотографии, сделанные «Хаябуса-2», помогут ученым в изучении происхождения Солнечной системы.
Десятого апреля 2019 года весь мир обсуждал сенсационное событие: впервые в истории человечества была получена фотография черной дыры. Дыра располагается на расстоянии 53 миллиона световых лет от Земли (500 миллионов триллионов километров) в галактике М87, а сделать снимки позволила система «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope — ЕНТ).
В сущности, это не один телескоп, а целая сеть, состоящая из восьми сверхмощных приборов, расположенных на разных континентах. В 2017 году эти телескопы в совокупности собрали петабайт данных — больше миллиона гигабайтов, на их расшифровку ушел целый год.
Анализировали полученную информацию с помощью алгоритма, разработанного под руководством 29-летней Кейти Бауман, IT-специалиста из Массачусетского технологического института. На то, чтобы получить всего одно фото, ушел целый год, в течение которого все специалисты, задействованные на проекте, хранили молчание, не раскрывая никаких деталей, чтобы сделать ошеломляющее заявление только тогда, когда снимок будет полностью готов.
На фото, представленном широкой общественности 10 апреля, изображена технически не сама черная дыра (это невозможно физически), а ее «тень», или «внешняя оболочка», — горизонт событий, область, внутри которой гравитация черной дыры не дает вырваться наружу свету.
Первый снимок такого объекта позволил, наконец, получить документальные подтверждения существования черных дыр, а также правильность Общей теории относительности Эйнштейна: до этого все представления ученых были исключительно теоретическими, хотя и очень убедительными.
Кроме того, у человечества появился уникальный работающий метод интерферометрии (объединения телескопов в глобальную сеть), с помощью которого можно детально изучать другие черные дыры — например, Стрелец A* в центре Млечного Пути.
На следующий день после того, как весь мир отмечал 50-летний юбилей высадки первого человека на Луну, Индия отправила к спутнику Земли свою автоматическую межпланетную станцию «Чандраян-2». Миссия «Чандраян-1» была совершена в 2008 году, но в ее задачи не входила посадка на поверхность: станция оставалась на орбите. Старт второго аппарата подарил Индии надежду стать четвертой после США, СССР и Китая «лунной» державой — страной, аппарат которой побывал на спутнике Земли.
В отличие от миссии «Аполлон-11», полувековой юбилей которой отмечали накануне запуска индийского аппарата, «Чандраян-2» будет добираться до Луны больше четырех дней: по плану путь займет шесть недель. Выйдя на орбиту, «Чандраян-2» опустит посадочный модуль «Викрам» и доставит на Луну планетоход «Прагьям». Планетоход останется на поверхности Луны две недели: он будет собирать образцы грунта, делать фотографии, искать воду и регистрировать колебания. Прямой связи с Землей у «Прагьяма» нет: вся информация будет передаваться на «Чандраян-2», а станция переправит их наземным службам.
По прогнозам Индийского космического агентства, 7 сентября должна состояться первая в истории Индии мягкая посадка аппарата на поверхность Луны и первая высадка лунохода у Южного полюса спутника. Если все пройдет так, как задумано, то это станет настоящим триумфом для Индии, ведь район Южного полюса еще никто и никогда не исследовал.
Космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) — часть программы НАСА «Эксплорер», стартовавшей еще в 1958 году. За почти 60 лет действия этой программы было реализовано 95 миссий по исследованию космоса, и запуск TESS, состоявшийся 18 апреля 2018 года, стал одной из них. Разработка телескопа, предназначенного для поиска планет за пределами Солнечной системы, стоила 200 миллионов долларов: проект принадлежит Массачусетскому технологическому институту, а стартовый капитал предоставила компания Google. В своей работе TESS задействует метод транзитной фотометрии, основанный на наблюдениях за прохождением планеты на фоне звезды.
В НАСА называют миссию TESS самой масштабной экспедицией по поиску экзопланет, которая когда-либо предпринималась. Впрочем, за этот год телескоп изучил не только планеты, но и сверхновые, черные дыры и другие явления и объекты в южном небе. К июлю 2019 года TESS обнаружил 21 экзопланету, 850 кандидатов на статус экзопланет, которые ожидают подтверждения наземными телескопами, три экзокометы, шесть сверхновых звезд.
Особый интерес представляют совсем свежие находки: 30 июля стало известно, что TESS обнаружил три планеты, обращающиеся вокруг красного карлика TOI-270 (он находится всего в 73 световых годах от Солнца). Одна планета — каменистая «суперземля» чуть больше нашей, а другие две — из класса «субнептунов»: они могут быть недостающим звеном теории эволюции планет, промежуточной формой между каменистыми планетами, такими как Земля, и ледяными гигантами, подобными Нептуну.
Восемнадцатого июля съемки в южном небе завершились и космический аппарат повернул свои камеры на север. В 2020 году, когда закончится работа в этом секторе, TESS нанесет на карту более трех четвертей неба. TESS перенял эстафету по поиску планет у легендарной обсерватории «Кеплер» и призван продолжить ее миссию — сделать следующий шаг и найти планеты, которые вращаются вокруг ярких соседних звезд.
Как говорят эксперты проекта Discovery Channel «Как устроена Вселенная», среди экзопланет, найденных за пределами нашей Солнечной системы, есть некоторые, которые достаточно похожи на Землю: гипотетически они могли бы стать пригодны для обитания в далеком будущем, но даже с использованием новейших технологий поиск идеального решения — научная задача целой эпохи.
Новый, седьмой сезон проекта, ведущим которого станет Федор Бондарчук, будет посвящен не только экзопланетам, но и другим космическим объектам и явлениям: нейтронным и сверхновым звездам, темной материи, черным дырам, туманностям, межзвездной среде и Большому взрыву. Следите за космическим круговоротом жизни в проекте «Как устроена Вселенная», который выходит с 28 августа по средам, в 22:00 на Discovery Channel.
