Космический телескоп CoRoT

0
129
телескоп Корот

CoRoT (аббревиатура от французского “COnvection, ROtation et Transits planétaires”) – космический телескоп, управляемый Национальным центром космических исследований Франции (CNES). Основные задачи телескопа были: отслеживание изменения яркости различных звезд для получения из них информации об их внутренних физических свойствах и поиск экзопланет с помощью транзитного метода.

Запуск ракеты с телескоппом на борту совершен 27 декабря 2006 года. 20 июня 2013 года миссия была официально завершена, а 17 июня 2014 года телескоп был обесточен и сязь с ним потеряна. Таким образом, длительность миссии составила 13 лет 11 месяцев 15 дней.

Цели миссии CoRoT

Астеросейсмология

Астеросейсмология – наука, которая изучает внутреннюю структуру пульсирующих звёзд путём исследования частотных спектров их пульсаций.

Согласно этому методу, из регулярных колебаний яркости звезд должна быть создана их внутренняя структура. Для исследований были выбраны звезды основного ряда (спектральные классы F и G) с видимой звездной величиной выше 9 и ниже 6,5. Период наблюдения длился 150 дней. За это время телескоп наблюдал 10 звезд. Высокоточное измерение колебаний яркости (от 0,1 до 10 Гц) определило следующие параметры:

  • Радиус термоядерного активного ядра
  • Доля гелия
  • Толщина наружных конвекционных слоев
  • Профиль угловой скорости от центра до поверхности, а также скорость вращения.

Поиск экзопланет

Наблюдая за звездами, следует искать экзопланеты, которые приводят к кратковременному изменению яркости при проходе планеты перед её материнской звездой (транзитный метод). Одновременно 12 000 звезд были под контролем (в общей сложности до 180 000). Изученные звезды имели видимую величину от 12 до 15,5. Речь шла, как правило, для звезд спектральных классов K и M. 

Основные этапы миссии CoRoT

CoRoT – проект французского космического агентства CNES, стоимость котороо составила 170 миллионов евро. Французам помогал ЕКА с участием Австрии, Бельгии, Германия, Испании и Бразилии. Планирование началось в 1994 году и привело к окончательному решению о строительстве телескопа. В июне 2001 года CNES и ЕКА подписали соглашение о сотрудничестве. В 2004 году важные отдельные компоненты, такие как камера, уже подверглись интенсивным испытаниям. В январе 2006 года была начата сборка CoRoT. В сентябре того же года телескоп прошел проверку пригодности для космических полетов.

Миссия стартовала 27 декабря 2006 года в 15:23 МСК на российской ракете-носителе Союз 2-1Б/Фрегат с космодрома Байконур. Телескоп выровнен под прямым углом к орбитальной плоскости, так что ни Земля, ни Солнце не попадают в поле зрения. В ночь с 17 на 18 января 2007 года были успешно проведены первые тестовые снимки.

Космический телескоп CoRoT
Запуск телескопа CoRoT на ракете-носителе Союз-2/Фрегат

Первоначально срок пребывания на околоземной орбите планировался с декабря 2006 года по октябрь 2010 года. 23 октября 2009 года CNES совместно с национальными (CNRS и Observatoire de Paris) и международных партнеров (ЕКА, Австрия, Германия, Бельгия, Бразилия и Испания) решила продлить миссию до 2013 года.

В октябре 2012 года миссия была продлена до 2016 года. Из-за технических неполадок, начиная со 2 ноября 2012 года телескоп больше не предоставлял научных данных. После перезагрузки системы в декабре 2012 года, телескоп не удалось запустить заново. В июне 2013 года миссия была завершена и телескоп был переведен на более глубокую орбиту в декабре 2013 года. После того, как попытки вернуть к жизни аппарат провалились, 17 июня 2014 телескоп был отключен.

Технические характеристики CoRoT

CoRoT был основан на французской платформе PROTEUS для небольших спутников. При взлете он имел массу 630 кг. Из них на полезную нагрузку приходилось 300 кг. Диаметр аппарата составлял 1,98 м, длина 4,10 м, солнечные панели имели размах 9 м.

Апппарат имел на борту зеркальный телескоп с главным зеркалом диаметром 27 см.  Камера, прикрепленная к телескопу, имела четыре ПЗС (светочувствительные электронные компоненты). Два из них использовались для поиска экзопланет (E1 и E2) и два для астеросейсмологии (A1 и A2). E1 и A1 вместе образовывали фотометрическую цепь, A2 и E2 – вторую.

Для поиска экзопланет изучались звезды, видимая величина которых варьировалась от 12,0 до 15,5. Их свет был разбит призмой на несколько цветов, чтобы лучше отличить покрытия планет от других колебаний яркости. Для астеросейсмологических исследований свет ярких звезд был расфокусирован на несколько сотен элементов изображения ПЗС для достижения лучшей точности измерения.

Телескоп изучил одно за другим несколько звездных полей в созвездиях Змеи и Единорога. Следовательно, там же находятся и все “открытия” миссии.

Открытия и научные результаты

Всего по состоянию на 2007 год было обнаружено более 35 экзопланет. В мае 2007 года CoRoT обнаружил свою первую экзопланету. Речь идет о газовом гиганте под названием “CoRoT-1b”. Экзопланета в 1,3 раза больше Юпитера и находится примерно в 1500 световых годах от Земли.

20 декабря 2007 года была открыта еще одна экзопланета. Объекту в 3,5 раза массивней Юпитера было дано обозначение “CoRoT-2b”.  Экзопланета находилась у звезды спектрального класса К0В в созвездии Змея. Звезда и экзопланета находятся примерно в 800 световых годах от Земли.

В 2008 году была обнаружена CoRoT-3b, который, по – видимому, является коричневым карликом – из-за его относительно высокой минимальной массы около 22 масс Юпитера.

Следующие три обнаруженные экзопланеты того же масштаба, что и газовые гиганты в Солнечной системе. В 2008 году были обнаружены CoRoT-4b и CoRoT-5b. CoRoT-5b немного больше, чем Юпитер, но на 30% легче его. Период обращения CoRoT-4b составляет 9,2 дня, а у CoRoT-5b – 4 дня. CoRoT-6b был обнаружен в 2009 году. Планета на 15% больше Юпитера, но в 3,3 раза массивнее его. Период обращения составляет чуть менее 9 ддней.

Экзоланета coRot-7b
CoRoT-7b – pемноподобная планета примерно в 4,8 раза массивнее Земли

3 февраля 2009 года открыта экзопланета CoRoT-7b. Земноподобная планета примерно в 4,8 раза массивнее Земли и имеет радиус около 1,75 радиуса Земли. Её плотность немного выше плотности Земли, есть доказательства того, что CoRoT-7b является скалистой планетой. Ось вращения планеты составляет 7 часов, а один оборот вокруг своей звезды, она совершает за 11 дней.

В сентябре 2009 было объявлено, что CoRoT-7b не единственная планета в этой системе. CoRoT-7c также является скалистой планетой. Она имеет 8 земных масс, с осью вращения в 3 дня и 17 часовым орбитальным периодом. 

Всего, орбитальным телескопом CoRoT было открыто более 30 экзопланет, название и краткие характеристики, можно ппосмотреть в таблице ниже.

Звезда Планета Масс Юпитера Радиусов Юпитера Время оборота Открытие
CoRoT-1 b 1,03 1,49 1,50896 2007
CoRoT-2 b 3,31 1,465 1,743 2007
CoRoT-3 b 21,77 1,01 4,256799 2008
CoRoT-4 b 0,72 1,19 9,20205 2008
CoRoT-5 b 0,467 1,33 4,037896 2008
CoRoT-6 b 2,96 1,166 8,886593 2009
CoRoT-7 b 0,0149 0,136 0,853585 2009
c 0,04266   3,698 2009
CoRoT-8 b 0,215839 0,569186 6,21229 2010
CoRoT-9 b 0,84 0,94 95,2738 2010
CoRoT-10 b 2,75 0,97 13,2406 2010
CoRoT-11  b 2,33 1,43 2,994325 2010
CoRoT-12 b 0,917 1,44 2,828042 2010
CoRoT-13 b 1,308 0,885 4,03519 2010
CoRoT-14 b 7,6 1,09 1,51214 2010
CoRoT-15 b 63,4 1,12 3,06036 2010
CoRoT-16 b 0,535 1,17 5,35227 2010
CoRoT-17 b 2,43 1,02 3,768125 2010
CoRoT-18 b 3,47 1,31 1,90007 2011
CoRoT-19 b 1,11 1,29 3,89713 2011
CoRoT-20 b 4,24 0,84 9,24285 2011
c 17   1675 2018
CoRoT-21 b 2,26 1,3 2,72474 2011
CoRoT-22 b 0,038385 0,435365 9,75598 2011
CoRoT-23 b 2,8 1,08 3,6314 2011
CoRoT-24 b 0,018 0,33 5,1134 2011
c 0,088 0,44 11,759 2011
CoRoT-25 b 0,27 1,08 4,86069 2012
CoRoT-26 b 0,52 1,26 4,20474 2012
CoRoT-27 b 10,39 1,007 3,57532 2012
CoRoT-28 b 0,484 0,955 5,20851 2012
CoRoT-29 b 0,85 0,9 2,85057 2012
CoRoT-30 b 2,84 1,02 9,06005 2017
CoRoT-31 b 0,84 1,46 4,62941 2017
CoRoT-32 b 0,15 0,57 6,71837 2017
CoRoT-33 b 59,2 1,1 5,819143 2015

Астеросейсмология

В 2008 году телескоп обнаружил три далекие звезды, физически удивительно похожие на наше Солнце. Во всех трех звездах были обнаружены периодические колебания яркости, характерные для солнцеподобных звезд. Подобные колебания никогда раньше не были задокументированы с точностью, достигнутой CoRoT. Из колебаний можно было сделать вывод о колебательных состояниях звездных тел. Кроме того, все три звезды показали солнечную грануляцию поверхности звезды. Это возникает из-за закономерностей в конвективном подъеме особенно горячей плазмы из более глубоких слоев звезды на ее поверхности.

Производитель Франция CNES, Европа ЕКА и др.
Оператор Национальный центр космических исследований
Задачи поиск экзопланет, изучение внутреннего строения звёзд
Стартовая площадка Казахстан Байконур
Ракета-носитель Союз 2-1Б/Фрегат
Запуск 27 декабря 2006
Длительность полёта на орбите, 13 лет 11 месяцев 15 дней
Технические характеристики
Масса 630 кг, полезная нагрузка: 300 кг
Размеры длина: 4100 мм, диаметр: 1984 мм
Мощность 530 Вт
Источники питания две солнечных батареи (основная и запасная)
Срок активного существования более 2,5 лет
Целевая аппаратура
Телескоп афокальный телескоп из двух параболических зеркал с фокусным расстоянием 1,1 м; диаметр входного зрачка 27 см
Широкоугольная камера четыре ПЗС-матрицы с разрешением 2048×4096; объектив с фокусным расстоянием 1200 мм и коррекцией геометрических аберраций телескопа
Скорость передачи 1,5 Гбит/день
4.8 9 голоса
Рейтинг статьи

Добавить комментарий

0 комментариев
Inline Feedbacks
Просмотреть все комментарии