Основная миссия: TESS – новая миссия NASA по поиску и изучению экзопланет. Проект, который ведётся совместно с Массачусетским технологическим институтом (MIT), продолжит наследие телескопа Кеплер и займётся поиском экзопланет у близких к нам звёзд. Как и Кеплер, TESS будет использовать транзитный метод, наблюдая за изменениями яркости у более чем 200 тысяч звёзд. Однако в отличие от своего предшественника, за два года работы TESS проведёт обзор более 85% всего неба: с помощью четырёх камер телескоп покроет 13 наблюдательных секторов, съёмка каждого из которых будет вестись на протяжении 27 дней. Каждые два витка орбиты TESS будет переключать внимание на следующий сектор и за первый год исследует всё южное полушарие, а затем приступит к северному.

(Credit: SpaceX)

Поскольку звёзды, которые будет наблюдать TESS, достаточно яркие, найденные возле них экзопланеты в дальнейшем можно будет изучать как наземными обсерваториями, так и новыми космическими миссиями. По одним только данным от TESS можно будет рассчитать размеры планет и параметры их орбит, а дополнительные наблюдения с земли и из космоса позволят узнать массу, плотность и даже состав атмосфер этих экзопланет. Уже в этом году планируется запуск европейского телескопа CHEOPS для транзитного поиска экзопланет; конечно же, телескоп имени Джеймса Уэбба, запуск которого ожидается в 2020 году, также присоединится к изучению внеземных миров. Рекомендуем посмотреть краткое видео о целях миссии:

TESS была выбрана в 2013 году в рамках программы NASA Explorers, которая обеспечивает полёты недорогих научных миссий в виде небольших космический аппаратов. Изначально предполагалось, что телескоп будет запущен на ракете Pegasus XL компании Orbital ATK (воздушный старт с самолёта L-1011), но в 2014 году пуск был перенесён на Falcon 9.

Космический аппарат был построен компанией Orbital ATK на основе спутниковой платформы LEOStar-2, которая как раз подходит для небольших миссий. Масса TESS – всего 362 кг! С развёрнутыми солнечными панелями её размер составляет 3.9 x 1.2 x 1.5 метров.

(Credit: NASA)

Сам космический аппарат можно разделить на две части – платформу с необходимыми для работы на орбите составляющими (солнечные панели, бортовой компьютер, системы ориентации и т.д.) и модуль с научным инструментом. Платформа состоит из шестиугольной структуры, снаружи которой размещаются пара солнечных панелей, а также параболическая антенна. С её помощью TESS будет передавать данные на Землю каждые 13.7 дней. Связь будет устанавливаться с Сетью дальней космической связи NASA (Deep Space Network), а скорость передачи данных может достигать 100 Мб/с. Кроме этого, аппарат имеет двигательную установку на гидразине, около 50 кг которого уйдёт на довыведение TESS на целевую орбиту.

Наблюдательные сектора TESS (Credit: NASA)

За полезную нагрузку аппарата отвечает MIT. На TESS установлен научный инструмент, состоящий из четырёх камер с широким полем обзора. Каждая из камер представляет собой сборку из семи линз, которые фокусируют свет на 16.8-мегапиксельный сенсор, состоящий из четырёх CCD-матриц. Каждая камера охватывает участок неба размером 24 x 24°, и все направлены так, что вместе покрывают сектор площадью 24 x 96°. Все четыре камеры окружены козырьком, который защищает их от воздействия солнечного или отраженного Землёй света и тепла.

TESS будет находиться на уникальной высокой эллиптической орбите, которая будет использоваться впервые. Орбита рассчитана таким образом, что она корректируется Луной: когда TESS проходит в апогее, Луна находится в 90° от неё и немного искривляет орбиту аппарата. В следующий раз, когда TESS снова проходит в апогее, Луна находится уже по другую сторону от него, также чуточку притягивая TESS и компенсируя предыдущее искривление орбиты. Благодаря этому орбита TESS будет очень стабильной, и телескоп сможет оставаться на ней десятки лет без дополнительных коррекций. Так что всё топливо на борту TESS нужно только для выхода на орбиту после запуска. К тому же орбита отлично подходит для научной работы: TESS сможет проводить длительные наблюдения неба, прерываясь только на передачу данных во время пролётов у Земли.

Подготовка TESS к запуску (Credit: Orbital ATK)

Что касается Falcon 9, первая ступень ракеты вернётся на платформу Of Course I Still Love You в Атлантическом океане – это будет уже 24-е возвращение первой ступени. Возможно, NASA согласятся использовать эту первую ступень в одном из следующих запусков грузов к МКС. Также SpaceX попытаются вернуть створки обтекателя. Судно Mr. Steven, в растянутую сетку которого планируется сажать обтекатели, находится на другом побережье, так что в этот раз створки сядут просто на воду и будут подобраны другим судном.

Если вам интересно узнать больше о TESS, рекомендуем подробное обсуждение миссии с руководителями проекта.

РН: Falcon 9 — двухступенчатая ракета, полностью разработанная SpaceX. Этот пуск будет 53-м для Falcon 9. В качестве горючего используется ракетное топливо-1 (RP-1, керосин) и жидкий кислород в качестве окислителя. Эти компоненты закачиваются сверхохлаждёнными, поскольку тогда они имеют большую плотность, и позволяют вместить в один и тот же объем большую массу топлива. На низкую околоземную орбиту Falcon 9 Full Thrust может выводить до 22800 кг полезной нагрузки, а на геопереходную — до 8300 кг.

Первая ступень оснащена 9 двигателями Merlin, разработанными SpaceX (по количеству двигателей и название ракеты — Falcon 9). Каждый из них выдает до 914 кН тяги в вакууме. Двигатели расположены так называемой октасеткой — 8 по кругу и 1 в центре. В таком расположении они позволяют поддержать миссию даже при отказе одного или двух двигателей. Такая способность из всех ракет есть только у Falcon 9. К тому же, двигатели Merlin способны регулировать тягу, что играет важную роль при посадке первой ступени.

TESS помещают под обтекатель (Credit: NASA)

В этой миссии используется первая ступень версии Block 4, которая включает повышенную тягу двигателей Merlin 1D, титановые решётчатые рули и ряд других обновлений. Она имеет номер B1045.1 и запускается впервые (что следует из последней цифры в шифре). Возвращение первой ступени планируется на платформу Of Course I Still Love You в Атлантическом океане. Это последняя новая ступень Block 4 – все последующие запуски с этой версией будут использовать ранее летавшие ступени.

Со второй ступенью первую соединяет композитная структура, которая содержит механизм разделения ступеней. После отделения на высоте около 80 км, первая ступень начинает свой путь назад, а вторая — продолжает основную миссию. Вторая ступень имеет один двигатель Merlin. Оптимизированный для работе в вакууме, он выдает до 934 кН и отрабатывает около 6 минут полёта, после чего полезная нагрузка — грузовой корабль Dragon или какой-нибудь спутник — отделяется и выводится на нужную орбиту.