V pátek 12. ledna odstartovala z kosmodromu Šríharikota indická raketa PSLV-XL, která na oběžnou dráhu vynesla několik desítek CubeSatů. Mezi nimi je i nový lovec exoplanet PicSat.
CubeSaty jsou malé krychličky o hraně 10 cm. Samozřejmě můžete těchto krychliček poskládat více. Ve většině případů jsou CubeSaty využívány jako školní projekty nebo plní jednoduché vědecké úkoly.
PicSat postavila Francie a jedná se o CubeSat verze 3U nebo-li tři krychličky. Na projektu se podílí několik institucí. Tou hlavní je laboratoř LESIA Pařížské observatoře. Na stejné observatoři mimochodem běží nejslavnější katalog exoplanet.
Zaměří se na Betu Pictoris
Pokud hledáte exoplanety tranzitní metodou, potřebujete velké štěstí a tomu je nutné jít naproti. Kepler nebo pozemské přehlídky pozorují desítky tisíc hvězd současně, aby u hrstky z nich objevili tranzity planet.
PicSat je malý, levný, a tak si může dovolit odvážnější cíle. V jeho hledáčku bude jediná hvězda – Beta Pictoris.
Druhá nejjasnější hvězda souhvězdí Malíře se nachází asi 63 světelných let od nás a v historii výzkumu exoplanet má velmi speciální místo.
Už v 80. letech byl u Bety Pictoris objeven disk trosek. Ve skutečnosti se okolo hvězdy nachází tři disky a také planeta. Beta Pictoris b byla objevena v roce 2008 přímým zobrazením.
Exoplaneta beta Pictoris b má hmotnost asi 7 Jupiterů, oběžnou dobu zhruba 22 let a obíhá ve vzdálenosti 9,7 AU.
Vzhledem k tomu, že planetu pozorujeme už mnoho let, můžeme vidět její skutečný pohyb okolo hvězdy.
Najde tranzity?
Sklon dráhy planety vůči nám je podle novějších pozorování asi 88,8 stupně, což dává jistou naději, že by planeta mohla tranzitovat.
Přesný termín možného tranzitu není znám. Pokud k němu už nedošlo, tak by k němu mohlo dojít někdy do léta letošního roku. Vzhledem k odhadované velikosti planety by PicSat měl tranzity zaznamenat.
Pravděpodobnost, že Beta Pictoris b tranzituje je spíše malá. Přesto by před mateřskou hvězdou měla projít její Hillova sféra. O co jde? Oběh měsíce okolo planety je vymezen dvěma mantinely. Prvním je určitá hranice, kterou když měsíc překoná, je roztrhán slapovými silami planety. Druhým je na opačném konci Hillova sféra, která vymezuje prostor, v němž jsou gravitační vlivy planety větší, než gravitační vlivy hvězdy. Pokud se tedy měsíc dostane mimo tuto sféru, uletí.
PicSat by mohl najít exoměsíce nebo objekty v Hillově sféře Bety Pictoris b. V neposlední řadě bude v jeho hledáčku i třetí typ objektu – exokomety.
Jádra komet nejsou obvykle velká, mají stovky metrů až kilometry. Podobný objekt nezpůsobí dostatečně velký pokles jasnosti hvězdy, aby ho dokázala současná technika zaznamenat. Okolo komety se ale vyskytuje oblak prachu (koma) a chvost, což jsou útvary výrazně větší.
Cílem mnoha CubeSatů je také testování nových technologií. V případě PicSatu jde o využití optických vláken pro fotometrická měření ve vesmíru.
PicSat pod kapotou
Už jsme zmínili, že PicSat je CubeSat typu 3U, což znamená, že to jsou tři krychličky – každá o rozměrech 10x10x10 cm. Skutečné rozměry družice jsou ale po vyklopení antény a solárních panelů větší. Hmotnost PicSatu je asi 3,5 kg.
Celková spotřeba družice je pouze 5 W, což je na úrovni jedné úsporné žárovky.
V dolní části družice je elektronika, anténa, komunikační a navigační systémy, baterie, setrvačníky a systém řízení polohy.
V horní části je umístěn sledovač hvězd a vědecká aparatura. Zatímco Kepler má hlavní zrcadlo o průměru necelého jednoho metru, PicSat si musí vystačit s parabolickým zrcátkem o průměru jen 5 cm.
Od zrcátka jde světlo Bety Pictoris do sekundárního zrcátka a odtud se dostává do optického vlákna, které je umístěno v ohniskové rovině primárního zrcátka. Optické vlákno o průměru 3 mikrometrů a délce 5 cm je připojené k fotodiodě.
Průměr vlákna 3 mikrometry odpovídá na obloze jen dvěma obloukovým vteřinám, takže jsou kladeny velké požadavky na polohovací systém, aby se zajistilo, že vlákno bude vždy ve středu cíle. Toho je dosaženo speciálním algoritmem řídicím dvouosý piezoelektrický aktuátor, na němž je vlákno namontováno.
Spojení zajistí radioamatéři
O spojení s družicí se stará pozemní stanice Pařížské observatoře v Meudonu (jihozápadně od francouzské metropole). Družice je ale v dohledu stanice jen pár minut denně. Se spojením tak mohou pomoci radioamatéři.
PicSat je navázán na horkou linku do chilské pouště Atacama. Pokud něco objeví, bude na Betu Pictoris okamžitě nasměrován slavný spektrograf HARPS.
Po startu se s družicí, která se pohybuje po polární dráze ve výšce 500 km, podařilo úspěšně navázat spojení. Nyní nezbývá než čekat…
Odkazy: