Odbrojavanje je počelo. Idućih mjesec dana dr. George Ricker i njegov tim iz MIT-jeva Kavlijeva instituta za astronomiju i svemirska istraživanja imat će nemiran san. No, bude li sve išlo po planu, sredinom travnja Rickerov tim moći će slavodobitno otvoriti šampanjac jer bi tada trebao biti lansiran TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), novi NASA-in lovac koji će tragati za Zemljom 2.0.
- TESS je NASA-in svemirski teleskop namijenjen za potragu ekstrasolarnih planeta pomrčinskom metodom. Primarni cilj TESS misije jest potraga za ekstrasolarnim planetima oko najsjajnijih nama bliskih zvijezda na nebu. Lansiranje TESS-a planirano je s Cape Canaverala 16. travnja raketom-nosačem Falcon 9 kompanije Space X, dok je predviđeno trajanje misije dvije godine, objasnio je Stefan Cikota, mladi astrofizičar s Fakulteta elektrotehnike i računarstva (FER) u Zagrebu.
Oko 90 milijuna dolara vrijedni projekt TESS zamišljen je prije desetak godina, a ujedinjuje znanstvenike iz više institucija: MIT-jeva Kavlijeva instituta za astronomiju i svemirska istraživanja, MIT-jeva Laboratorija Lincoln, NASA-inih centara Ames i Goddard, Harvard-Smitsonian Centra za astrofiziku, Znanstvenog instituta za svemirski teleskop te Orbital ATK, privatne svemirske kompanije sa sjedištem u Dullesu, u saveznoj državi Virginiji.
- Svemirski teleskop bit će poslan u vrlo izduženu orbitu oko Zemlje u rezonanciji 2:1 s našim prirodnim satelitom Mjesecom. Zanimljivo je da ova orbita, koju nazivamo P/2, nikada do sada nije bila korištena za svemirske misije. U toj orbiti TESS će se od Zemlje udaljavati do čak 373.000 kilometara, a transfer prikupljenih podataka odvijat će se svakih 13,7 dana, dok se teleskop bude nalazio u najbližoj točki svoje orbite oko Zemlje, na udaljenosti od 108.000 kilometara, dodao je Cikota.
Kirill Tulskiy i Stefan Cikota
Iako se za 'novom Zemljom' ozbiljno traga posljednjih 25 godina, mnogi su umovi u prošlosti spekulirali o dalekim svjetovima izgubljenim u prostranstvima svemira.
Tako je u 16. stoljeću talijanski dominikanski redovnik Giordano Bruno, 'zaražen' učenjem Nikole Kopernika, proširio njegove ideje na cijeli svemir. Bruno je tvrdio da je Sunčev sustav samo jedan od sustava u beskonačnom svemiru ispunjenom zvijezdama oko kojih kruže drugi planeti. To se nimalo nije svidjelo Katoličkoj crkvi pa ga je inkvizicija uhitila 1592. godine. Zatim je Giordano Bruno 17. veljače 1600. godine spaljen na lomači na Campo dei Fiori u Rimu.
Gotovo 400 godina nakon Brunova tragičnog kraja, 6. listopada 1995. godine, dvojica astronoma sa Sveučilišta Ženeva, Michel Mayor i Didier Queloz, radosno su obznanili kako su otkrili da oko zvijezde 51 Pegasi, slične našem Suncu, kruži planet 150 puta veći od Zemlje. Otkriće prvog ekstrasolarnog ili egzoplaneta izazvalo je veliko uzbuđenje među astronomima.
- Ekstrasolarni planeti su planeti izvan Sunčeva sustava koji orbitiraju oko drugih zvijezda. Razvojem tehnologije i usavršavanjem metoda detekcije i analize podataka, broj otkrivenih ekstrasolarnih planeta danas je u brzom porastu. Danas znamo da planeti oko drugih zvijezda nisu nikakva rijetkost. Dosad je otkriveno više od 3800 ekstrasolarnih planeta u gotovo 2800 zvjezdanih sustava. Jedna od glavnih motivacija istraživanja ekstrasolarnih planeta jest pokušaj odgovoriti na vječno pitanje jesmo li sami u svemiru. Isključivo promatranjem planetarnih sustava oko drugih zvijezda, i njihovih fizikalnih karakteristika, možemo saznati je li život poput našeg zaista jedinstven ili je pojava života u svemiru nešto čemu se ne bismo trebali iščuđavati, rekao je Cikota.
Ipak, većina dosad otkrivenih egzoplaneta planetarni su divovi poput Jupitera na kojima se teško mogao razviti život. Jedan od takvih planeta je i OGLE-BLG-390Lb, koji je 2005. godine otkrila međunarodna znanstvena skupina čija je članica bila i hrvatska astrofizičarka dr. Dijana Dominis Prester sa Sveučilišta u Rijeci. Taj je planet otkriven metodom gravitacijske leće, a u trenutku otkrića bio je najsličniji Zemlji.
Dijana Dominis Prester
- Postoji nekoliko metoda za otkrivanje ekstrasolarnih planeta, koje su u dobroj mjeri komplementarne. To znači da je dobro koristiti različite metode u cilju upotpunjavanja kompletne slike o planetima izvan našeg Sunčeva sustava. Kombiniranje opažanja sa zemaljskih teleskopa i svemirskih misija trenutačno donosi najvažnije rezultate koji nam pomažu u daljnjem prodiranju u tajne tih udaljenih svjetova, objasnila je u jednom razgovoru za Jutarnji list Dijana Dominis Prester.
- Najproduktivnije su u posljednje vrijeme metoda mikrogravitacijske leće, metoda tranzita i metoda radijalnih brzina. Direktnim snimanjem također su dokazani neki ekstrasolarni planeti, a metoda astrometrije trebala bi omogućiti puno veću preciznost u određivanju parametara sustava u skoroj budućnosti, dodala je dr. Dominis Prester koja je u međuvremenu sudjelovala u otkriću još nekoliko egzoplaneta. Također je bila članica velike međunarodne skupine koja je otkrila da su planeti poput Zemlje u našoj galaksiji brojni.
Inženjer Greg Balonek testira TESS
- Trenutačno naše statistike istraživanja ekstrasolarnih planeta pokazuju da u našoj galaksiji ima puno planeta sličnih Zemlji, odnosno da je većina planeta upravo mala i čvrsta. S druge strane, lakše je pronaći planete velike mase. Stoga, ako gledamo samo planete koji su dosad pronađeni, bez uzimanja u obzir vjerojatnosti da se pronađe određena vrsta planeta, izgleda da ima više plinovitih divova, ustvrdila je dr. Dominis Prester.
Za otkriće najvećeg broja egzoplaneta, više od 2000 potvrđenih, zaslužan je svemirski teleskop Kepler. Taj oko 600 milijuna dolara vrijedan teleskop, nazvan po slavnom njemačkom astronomu Johannesu Kepleru, NASA je lansirala u ožujku 2009. godine. Svemirski teleskop Kepler koristi svjetlomjer koji su razvili NASA-ini znanstvenici i inženjeri kako bi se kontinuirano pratio sjaj oko 150.000 zvijezda. Podaci prikupljeni tijekom tih promatranja analiziraju se kako bi se zatim otkrila periodična kolebanja koja upućuju na postojanje egzoplaneta. Među nizom ekstrasolarnih planeta što ih je otkrio Kepler, nekoliko je desetaka onih koji su slični Zemlji.
Primjerice, Kepler 452b otkriven u srpnju 2015. godine. Riječ je egzoplanetu oko 1,5 puta većem od Zemlje od koje je udaljen oko 1400 svjetlosnih godina. Ima gravitaciju gotovo dva puta veću od Zemljine, a godina na njemu traje 386 dana. Kepler 452b stariji je rođak Zemlje: star je oko šest milijardi godina, dok je naš plavi planet, star oko 4,5 milijardi godina. Među kandidatima za Zemlju 2.0 su Kepler 442b i Kepler 438b. Prije lansiranja Keplera nismo imali ideju koliko postotak zvijezda ima oko sebe planete slične Zemlji - rekao je za časopis All about space dr. Stephen Rinehart, jedan od čelnih znanstvenika na projektu TESS.
Svemirski satelit TESS tijekom potrage za Zemljom 2.0 koristit će metodu tranzita.
- Jedna od najraširenijih metoda otkrivanja ekstrasolarnih planeta je pomrčinska metoda, odnosno metoda tranzita. U pomrčinskoj metodi, ekstrasolarni planeti otkrivaju se indirektno, mjerenjem intenziteta svjetlosti s matične zvijezde neposredno prije pomrčine (tranzita), za vrijeme njezina trajanja i nakon pomrčine. Iz analize svjetlosne krivulje pomrčine zvijezde planetom, izvode se zaključci o fizikalnim karakteristikama samog planeta, poput njegove veličine, mase, gustoće, udaljenosti od matične zvijezde te parametri njegove orbite oko matične zvijezde, objasnio je Stefan Cikota.
Kamera TESS-a
- Za razliku od dosad najuspješnije misije za potragom ekstrasolarnih planeta, svemirskog teleskopa Kepler koji je svojim vidnim poljem bio ograničen na samo mali dio neba koji obuhvaća 0,25 posto cjelokupne površine neba, TESS će snimati 500.000 zvijezda raspoređenih po cijelom nebu. Glavno područje interesa misije TESS su zvijezde spektralnog tipa G, K i M, što uključuje zvijezde slične našem Suncu, ali i 1000 crvenih patuljaka. Očekuje se da će misija TESS u iduće dvije godine otkriti više od 3000 novih ekstrasolarnih planeta, a instrumenti su dovoljno osjetljivi da pronađu i manje stjenovite planete u habitabilnim zonama, poput naše Zemlje, istaknuo je Cikota.
No, nije TESS jedini uređaj od kojeg idućih godina očekujemo nova otkrića ekstrasolarnih planeta. Krajem ove godine predviđeno je lansiranje 50 milijuna eura vrijednog svemirskog teleskopa CHEOPS (Characterising Exoplanets Satellite), na čijem su razvoju zajednički radile Europska svemirska agencija (ESA) i Švicarska. 'Europski lovac na planete' bit će postavljen u sinkroniziranu orbitu sa Suncem, oko 800 km od Zemljine površine kako bi imao neometan pogled prema zvijezdama. Tijekom radnog vijeka od tri i pol godine proučavat će bliske sjajne zvijezde, njihove planete i potencijalne prirodne satelite.
Ipak, astronomski svijet s najvećim zanimanjem iščekuje lansiranje svemirskog teleskopa James Webb (JWST) predviđeno za proljeće 2019. godine. Oko devet milijardi dolara vrijedni JWST predstavlja vjerojatno najsofisticiraniji instrument u astronomiji, a rezultat je zajedničke suradnje između NASA-e, Europske (ESA) i Kanadske svemirske agencije (CSA). Zamišljen je kao svojevrsni nasljednik svemirskog teleskopa Hubble lansiranog još 1990. godine, JWST će se ponajprije će usmjeriti na infracrvenu svjetlost, koja je idealni dio spektra za promatranje hladnih nebeskih objekata - od međuzvjezdanih oblaka prašine i plinova te čestica oko zvijezda iz kojih nastaju planeti, ali i planeta u orbitama oko udaljenih zvijezda.