Erik Tandbergs romrapport

NASAs nye eksoplanet-jeger snart i bane

3.4 2018 14:29
Kameraene ombord på TESS-sonden skal lete etter planeter rundt 200 000 av de mest lyssterke stjernene nær vårt solsystem. (Illustrasjon: MIT)

Romforskning

TESS (av Transiting Exoplanet Survey Satellite) vil overta etter Kepler som NASAs fremste eksoplanet-jeger – romobservatoriet skal lete etter planeter rundt mer enn 200 000 av de mest lyssterke stjernene på himmelen. I likhet med Kepler vil den basere søket på registrering av den lille reduksjonen i lysstyrke som opptrer når en eksoplanet passerer foran stjernen, sett fra TESS.

At TESS skal konsentrere letingen på stjerner med en lysstyrke på 30-100 ganger større enn dem Kepler observerte, skyldes at funnene vil være enklere å bekrefte for optiske teleskoper på bakken. Informasjonen om eksoplanetene vil dessuten være nyttig for James Webb romteleskopets studier av atmosfærene etter oppskytningen i 2020.

Eksoplanetene vil kunne variere i størrelse fra sten-verdener på størrelse med Jorden til enorme gassplaneter. Forskerne forventer å oppdage mer enn et tusen planeter i baner rundt et utvalg av forskjellige stjerner. Sammen med et nettverk av bakkestasjoner som skal verifisere TESS-observasjonen går antagelser ut på å finne minst 50 planeter nær Jorden i størrelse (ikke mer enn fire ganger Jordens diameter).  Andre oppfatninger går i litt andre retninger: Det bør være mulig å finne i overkant av 1000 planeter mindre enn Neptun, inklusive dusinvis på størrelse med Jorden. Målet er en katalog over de nærmeste og mest lyssterke stjernene som har transitt-planeter rundt seg og som vil egne seg som mål for detaljerte undersøkelser.


Video fra NASA Goddard viser hvordan TESS skal lete etter eksoplaneter.

TESS ble først foreslått i 2006 som et privatfinansiert prosjekt. Støtten skulle ifølge NASA komme fra institusjoner som The Kavli Foundation, Google og MIT (Massachusetts Institute of Technology). I 2013 ble det innlemmet i NASAs Explorer-program, der prisen ikke skal overstige 200 millioner dollar.

Banen er litt spesiell – den er elliptisk, går under betegnelsen P/2 og har en rotasjonsperiode tilsvarende Månens omløpstid. Satellitten går altså rundt Jorden på 13,7 dager. Punktet nærmest Jorden ligger i en høyde av 108 000 kilometer, eller omkring tre ganger avstanden ut til en geostasjonær bane. Når TESS kommer til dette punktet, vil satellitten overføre data til bakken i en prosess som tar omkring tre timer. Deretter passerer den gjennom Van Allen strålingsbeltene på vei mot det høyeste punktet i banen, ca. 373 000 kilometer over overflaten.

Satellitten er utstyrt med fire 100 millimeters kameraer med vide synsfelt.

Den vil observere en spesiell region av himmelen mellom 27 og 351 dager før observasjon av et nytt område begynner. Observatoriet skal granske den sydlige himmelhalvkulen første året, den nordlige andre.

Oppskytning er planlagt 16. april med en Falcon 9 fra Cape Canaveral Air Force Station. Den forholdvis høye banen er valgt for at observasjoner skal kunne foretas med minimal påvirkning fra Jordens atmosfære.

Gammaglimt-instrument til romstasjonen. Norsk bidrag til utvikling og bygging.

Birkelandsenteret ved Universitetet i Bergen har bidratt vesentlig til utvikling og bygging av et avansert måleinstrument som 2. april klokken 22.30 norsk tid ble sendt til Den internasjonale romstasjonen i et amerikansk Dragon forsyningsfartøy.

Fremme ved romstasjonen skal det monteres til utsiden av Columbus-seksjonen for å registrere gammaglimt produsert i atmosfæriske lyn.


Animasjon fra Danmarks Tekniske Universitet (av Jan Rasmussen) viser hvordan instrumentet skal festes til den europeiske Columbus-seksjonen på romstasjonen.

Nok en utsettelse for Webb-romteleskopet

NASA-pressekonferanser om Hubble-etterfølgeren James Webb Space Telescope de senere årene har ofte vært ensbetydende med dårlige nyheter. Så også den arrangert 27. mars: Oppskytningen med en Ariane 5 fra den europeiske basen i Fransk Guyana er utsatt fra våren 2019 til omkring mai 2020.

Og ikke nok med det. De stadig stigende kostnadene, som av Kongressen hadde fått et tak på 8 milliarder dollar i 2011, ser nå ut til å komme opp i 8,8 milliarder dollar med ekstra 837 millioner nødvendig for å holde teleskopet i operasjon i den planlagte, utfordrende posisjonen (ca. 1,6 millioner kilometer fra Jorden i Lagrange-punkt L2).

Teleskopets hovedseksjoner, systemer og deler er ferdige, men nylige konklusjoner fra NASAs Standing Review Board peker på nødvendigheten av mer testing og integrering. Det vil dessuten bli oppnevnt en ny, uavhengig granskningskommisjon, og først når alle konklusjoner er kjent, vil det kunne settes opp nye oppskytningsdatoer og kostnadstall som holder. Hoder kan komme til å rulle.


Video fra NASA om nye tester av James Webb-romteleskopet.

ESAs Ariel skal studere eksoplaneter

20. mars ble Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey mission) valgt ut av ESA som den europeiske romorganisasjonens fjerde middeklasse vitenskapelige prosjekt. Prosjektet blir også en del av ESAs såkalte Cosmic Vision Plan.

De tusenvis av eksoplaneter som er oppdaget til nå representerer store variasjoner i masse, størrelse og baner. Men tilsynelatende mangler et mønster som knytter trekkene til stjernen. Spesielt mangler vi kunnskap om hvordan planetenes kjemi har sammenheng med miljøet de ble dannet i og hvordan typen stjerne driver fysikken og kjemien i planetenes utvikling.

Ariel skal fokusere på grunnleggende spørsmål om hva eksoplaneter består av, dessuten hvordan planetsystemer dannes og utvikler seg, ved å undersøke atmosfæren på hundretalls planeter i baner rundt ulike typer stjerner.

Studier av disse verdenene vil gi innsikt i planetenes og atmosfærenes opprinnelse og utvikling, informasjon som i neste omgang kan brukes på vårt eget Solsystem.

«Ariel er et logisk neste skritt i eksoplanet-forskningen, et skritt som vil gjøre det mulig å komme videre i svar på spørsmål om planetenes opprinnelse og utvikling samtidig som det hjelper oss å forstå Jordens plass i Universet,» sier Günther Hasinger, ESAs vitenskaps-direktør.

Etter planen skal Ariel skytes opp i midten av 2028. ESA-prosjektet vil bli ledet av University College London, med økonomisk støtte fra UK Space Agency.


Video fra Ariel Space Mission der forskere på en konferanse forteller om romsonden.

Galakse uten mørk materie?

En fersk vitenskapelig avhandling publisert 28. mars i tidsskriftet Nature gir overbevisende støtte til teorien om at det virkelig finnes mørk materie og at en justering av fysikkens lover i seg selv ikke vil være tilstrekkelig til å løse universets vektproblemer.

I studiene som ligger til grunn for avhandlingen fant forskerne en tilsynelatende normal galakse som opptrer helt uten mørk materie krefter.

Galaksen, NGC 1052-DF2, har vært observert over lange tidsrom med Hubble-romteleskopet og bakketeleskoper som Hawaii´s Gemini og W. M. Keck. Den opptrer  som de gamle astrofysikk-lovene skulle tilsi, og har gitt forskerne et problem.


Video fra NASA om galaksen uten mørk materie.

Romfart generelt

Tiangong 1 ned

Den kinesiske romstasjon-prøveseksjonen Tiangong 1 («Himmelsk Palass 1») møtte jordatmosfæren over det sydlige Stillehavet ca. klokken 02.16 norsk tid 2. april, og ble delvis ødelagt.

Mindre biter kan ha truffet havoverflaten omkring 100 kilometer nordvest for Tahiti.


Video fra ESA videredistribuert av ukjent kilde viser hvordan Tiangong 1 brytes opp i møtet med atmosfæren.

Diverse

Mer penger til NASA

Etter lange forhandlinger har Kongressen vedtatt (Senatet 23. mars) å sette av mer penger til NASA for budsjettåret 2018, som ble innledet for seks måneder siden. Med president Trump´s signatur er tillegget alt blitt en lov (Omnibus Appropriations Bill), som gir NASA et totalbudsjett på 20,736 milliarder dollar for FY18. Dette er mer enn 1,6 milliarder over Administrasjonens opprinnelige forslag på 19,092 milliarder dollar.

For NASA gir tillegget romorganisasjonens beste budsjett siden 2009 når man justerer for inflasjon. Men også andre direktorater, som for eksempel NOAA, har fått en økning.

Av ting NASA trolig vil ta tak i med økningen er Jord-vitenskap (Earth Science) og utdannelsesprogrammer, NEOCam (et foreslått romteleskop for registrering av nær-Jorden objekter) og Clipper-sonden for utforskning av Jupiter-månen Europa – kanskje også en Europa-landingssonde. NASA har tidligere antydet at organisasjonen ønsker seg en Clipper-oppskytning i 2025 med en kommersiell bærerakett. Nå kan det bli snakk om oppskytning i 2022 med en SLS-rakett.

Noe overraskende er det nok at det i tillegget er øremerket midler for bygging av en mobil SLS-oppskytningsplattform nummer to. Det er knapt en måned siden NASA uttalte at det ikke var behov for nok et slikt mobilt oppskytningstårn.

Skal SpaceX bygge BFR (Big Falcon Rocket) i Los Angeles?

Sterke rykter går ut på at SpaceX forhandler med havnemyndighetene i Los Angeles om plass til fasiliteter for bygging av «store kommersielle transportfartøyer», underforstått BFR.

Selskapet produserer i dag alle raketter og romfartøyer ved hovedkvarteret i Los Angeles forstaden Hawthorne.

SpaceX ønsker seg et ti års leieforhold, med mulighet for to forlengelser, av et større areale på Terminal Island, en kunstig øy nær San Pedro og Long Beach.


Video fra SpaxeX viser animasjon av BFR i bruk for passasjertransport mellom to steder på Jorden.

Scott Kellys DNA

Da NASA omkring midten av mars la frem en del foreløpige resultater av undersøkelser foretatt på astronaut Scott Kelly etter hans 340 dagers opphold i Den internasjonale romstasjon 2015/2016, ble det i mediene pekt på en forskjell i Scott´s og hans éneggede tvillingbror Mark´s DNA: «Foreløpige resultater fra NASAs Tvilling-studie viste at 7 prosent av astronaut Scott Kelly´s gener ikke gikk tilbake til normal tilstand etter retur til Jorden for to år siden. Studien så på hva som hadde skjedd med Kelly før, mens og etter han tilbragte nesten et år i Den internasjonale romstasjonen gjennom en grundig sammenligning med hans éneggede tvillingbror Mark. Tvillingbroren var hele tiden på bakken. NASA har funnet ut at de tidligere éneggede tvillingene ikke lenger er de samme, genetisk sett», het det.


Dette intervjuet med Scott Kelly ble gjort nær slutten av hans opphold på romstasjonen.

Dette er en påstand med så store konsekvenser for mannskapene på fremtidige, langvarige, bemannede romferder at informasjonsavdelingen ved NASAs Johnson Space Center fant det riktig å komme med en beriktigelse 15. mars: «Mark og Scott Kelly er fremdeles éneggede tvillinger – Scott´s DNA gjennomgikk ingen vesentlige endringer. Hva forskerne observerte var forandringer i genenes uttrykksform, noe som har å gjøre med kroppens reaksjon på omgivelsene. Trolig ligger de innenfor rammen av de som oppleves under belastninger som fjellklatring og dykking.

Endringene gjaldt bare 7 prosent av uttrykksformen som hadde kommet under oppholdet i rommet og som ikke hadde gått tilbake til det normale etter seks måneder på Jorden. Denne endringen i uttrykksform er meget liten.

Vi er bare ved begynnelsen av å forstå hvordan langvarige opphold i rommet påvirker molekylnivået i menneskekroppen. NASA og andre forskningsinstitusjoner som samarbeider i disse studiene forventes å legge frem flere tvillingresultater til sommeren.

Men alt nå vet vi at 93 prosent av Scott Kelly´s gener var tilbake i normal tilstand etter oppholdet i romstasjonen. For de resterende 7 prosent kan imidlertid gjelde  gen-endringer knyttet til ulike systemer som trenger lengre tid på en normalisering.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Erik Tandbergs romrapport