CHEOPS

CHEOPS
이집트 군주는 쿠푸를 보라.VLT 계측기는 ZIMPOL/CHEOPS를 참조하십시오.
특색 있는 Exoplanets Satellite(CHEOPS)
CHEOPS spacecraft
CHEOPS 우주전망대에 대한 예술가의 인상
미션형외행성학, 천체물리학
연산자스위스 우주국 / ESA
COSPAR2019-092B
새캣44874
웹사이트쐐기풀.unibech
sci.esa.int/cheops
임무 기간3.5년 (계획)
2년 3개월 2일 (진행중)
우주선 속성
우주선형우주전망대
버스서사트[1]
제조사에어버스 디펜스 앤 스페이스(스페인)
발사 질량273kg
페이로드 질량58kg
치수1.5 × 1.5 × 1.5 m (4 ft 11 in × 4 ft 11 in × 4 ft 11 in × 4 ft 11 in)
힘64와트
미션의 시작
출시일자2019년 12월 18일 08:54:20 UTC[5]
로켓소유즈-ST-A(소유스 VS23)
발사장센터 스페이스 가이아니스, ELS
계약자아리안스페이스
궤도 매개변수
참조 시스템지구 궤도[8]
정권태양-동기 궤도
페리기 고도712km(442mi)
아포기 고도715km(444mi)
기울기92.80°
마침표.90.00분
주망원경
유형리치크레티엔
프레임 전송 백사이드 조명 CCD
지름32cm
초점비f/8
파장330~1100nm
트랜스폰더
역량1.2 Gbit/day 다운링크
계기
광도계[11]
CHEOPS mission logo
CHEOPS 미션 패치

CHEOPS(CHARRactering ExOPlanets Satellite)는 유럽의 우주 망원경이다.이것의 목적은 알려진 외계 행성의 크기를 결정하는 것인데, 이 행성의 질량, 밀도, 구성 및 형성을 추정할 수 있게 된다.2019년 12월 18일 발사된 이 미션은 ESA의 우주비젼 과학프로그램에서 처음 선보이는 스몰클래스 미션이다.[12]

이 소형 위성은 표준 소형 위성 플랫폼에 탑재된 30cm의 개구부를 가진 광학 리치-크레티엔 망원경을 특징으로 한다.그것은 약 700 km 고도의 태양-동기 궤도에 올려졌다.

과학 개요

2010년대 말까지 수천 개의 외부 행성이 발견되었다;[13] 일부는 방사상 속도 방법으로 최소 질량 측정을 하는 반면, 다른 일부는 그들의 모항성을 이동시키는 것으로 보이는 다른 것들은 그들의 물리적 크기를 측정한다.지금까지 질량과 반지름 모두에 대해 고도로 정확한 측정값을 가지고 있는 외부행렬은 거의 없으며, 어떤 재료로 만들어졌는지와 형성 이력에 대한 단서를 제공할 수 있는 대량 밀도의 다양성을 연구하는 능력이 제한된다.[14]

CHEOPS는 계획한 임무 기간 3.5년 동안 밝은 별과 가까운 별을 공전하는 알려진 전위행성의 크기를 측정하고 방사형 속도를 통해 이전에 발견된 전위행성의 예상 전위차를 검색하는 것이다.[15]이 프로젝트의 배후에 있는 과학자들은 잘 특징지어지는 트랜스포팅 외행성이 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이나 초대형 망원경과 같은 미래 관측소의 주요 표적이 될 것으로 기대하고 있다.[16]

역사

출시 전

CHEOPS의 거울

유럽우주국(ESA)과 스위스 우주국(Swiss Space Office)의 파트너십으로 조직된 CHEOPS는 2012년 10월 ESA 우주비전 프로그램에서 첫 S급("작은") 우주선 미션으로 26개 제안 중에서 선정되었다.[15]ESA는 우주선을 설계하고 우주선 및 발사 기회 조달을 책임지고 있다.이 프로젝트는 스위스 베른 대학교의 공간 및 거주성 센터가 주도하고 있으며, 다른 스위스 및 유럽 대학들의 기여를 받고 있다.이 과학기구의 주임 연구자는 베른 대학의 윌리 벤츠, ESA의 주임 과학자는 케이트 이사크다.대회 단계를 거쳐 스페인의 에어버스 디펜스 앤 스페이스가 우주선 제작자로 선정되었다.[6][17]ESA 임무 비용은 5,000만 유로로 제한되어 있다.[6]미디어 라리오 S.r.l(이탈리아)이 1차 광학 소자의 광학 마감을 담당했다.[18]

발사하다

CHEOPS는 2019년 12월 18일 프랑스령 기아나주 쿠루의 CSG(Centre Spatial Guayanais, CSG)에서 소유즈-AT 발사차량에 탑승해 발사했다.[5][19]CHEOPS는 이륙 후 2시간 23분 만에 분리되었다.[20]1차 탑재체는 ASI의 COSMO-SkyMed 2세대 별자리 CSG 1의 1차 위성이었다.발사체는 ESA의 OPS-SAT를 포함한 3개의 큐브사트를 배치했다.[12]CHEOPS는 고도 712km(442 mi)의 태양-동기식 극궤도에 들어갔다.

퍼스트라이트

2020년 1월 29일 망원경 덮개가 개방된 후 CHEOPS는 2020년 2월 7일 첫 빛 이미지를 찍었다.[21]이 이미지는 약 150광년 떨어진 곳에 위치한 황백색 별인 항성 HD 70843에 초점을 맞추고 있다.그 별은 밝음과 하늘의 위치 때문에 선택되었다.이미지의 별들이 흐릿하게 보이는 것이 의도된 것이다.초점이 풀린 거울은 별의 빛을 검출기의 여러 픽셀에 분산시켜 별빛의 측정치를 보다 정밀하게 한다.[22]첫 번째 빛 이미지는 실험실의 테스트에서 기대했던 것보다 더 좋았다.그 이미지들은 더 부드럽고 더 대칭적이어서 검출기와 우주선에 의해 야기되는 소음을 줄일 수 있었다.[23]

2020년 4월 이 망원경은 과학작전을 시작했다.[24]결과를 보려면 아래를 참조하십시오.

우주선 설계

위성은 약 1.5 × 1.5 × 1.5 m (4 ft 11 in × 4 ft 11 in × 4 ft 11 in × 4 ft 11 in)의 치수와 육각형 베이스 구조를 가지고 있다.CHEOPS 우주선의 위성버스는 서사트 플랫폼에 기반을 두고 있다.[10]

선실드

플랫폼에 탑재된 선실드는 태양으로부터 라디에이터와 검출기 하우징을 보호하며, 전력 서브시스템용 태양광 패널도 갖추고 있다.선실드가 육각형 버스를 감싼다.[10]

자세 및 궤도 제어 시스템(AOCS)

제어 시스템은 3축이 안정화되었지만 nadir가 잠겨 있어 우주선 축 중 하나가 항상 지구를 향하고 있음을 보장한다.각 궤도 동안 우주선은 초점면 라디에이터가 차가운 공간을 향하도록 망원경 선 주위를 천천히 회전하여 검출기의 수동적인 냉각을 가능하게 한다.일반적인 관찰 기간은 48시간이다.일반적인 48시간 관측 동안 CHEOPS는 95% 신뢰도로 8 아크sec 이상의 포인팅 안정성을 가질 것이다.[10][25]

CHEOPS 계기 시스템(CIS)

검출기, 서포트 전자장치, 망원경, 백엔드 광학, 계기 컴퓨터 및 열 조절 하드웨어를 총칭하여 CHEOPS 계기 시스템(CIS)이라고 한다.필요한 광도 정밀도는 1024 × 1024 픽셀과 13 µm의 픽셀 피치를 가진 텔리디네 e2v의 단일 프레임 전송, 백시광 충전 커플링 장치(CCD) 검출기를 사용하여 달성된다.CCD는 망원경의 초점면에 장착되며, 열 안정성이 10 mK인 233 K(-40 °C)까지 수동 냉각된다.망원경은 32cm(13인치) 조리개가 달린 축 온축 리치-크레티안 단일 중형 f/8 망원경으로 딱딱한 광학 벤치에 장착됐다.[26]제네바대학과 베른대학은 강력한 광도계를 제공했다.[11]표적 항성 이미지는 정확한 광도 측정에 도움이 되도록 의도적으로 디포커스 처리된다.[22]

격자

아이들이 그린 수천 개의 소형 도면이 있는 두 개의 티타늄 판이 CHEOPS에 고정되었다.각 명판은 약 18 × 24 cm(7.1 × 9.4 in)이다.베른 응용과학대학 팀이 준비한 현판은 2018년 8월 27일 RUAG에서 열린 헌정식에서 공개됐다.[27]개별 도면은 유럽 지도를 클릭하면 CHEOPS 웹사이트에서 확인할 수 있다.[28]

목표들

CHEOPS의 주요 목표는 지상 분광기 조사가 이미 질량 추정치를 제공한 외부 분광기의 크기(반경)의 정확한 측정이다.외계행성의 질량과 크기를 모두 아는 것은 과학자들이 행성의 밀도와 그들이 기체인지 바위인지와 같은 대략적인 구성을 결정할 수 있게 해줄 것이다.CHEOPS는 초지구에서 해왕성까지의 질량 범위(1-6 지구 반지름)에서 얕은 트랜지트를 찾고 알려진 외부 행성에 대한 정확한 반지름을 결정하는 데 가장 효율적인 기구다.[6]

CHEOPS는 진도 9의 별에 대해 150ppm/min의 항성 광자 노이즈로 제한되는 정밀도로 광도 신호를 측정한다.이는 S/Ntransit > 10 (전달 깊이 100ppm)으로 검출된 항성 0.9의 궤도를 60일 이내에 도는 지구 크기의 행성의 이동에 해당한다.예를 들어, G 별을 가로지르는 지구 크기의 전달은 80ppm 깊이를 생성한다.

서로 다른 과학 목표에는 500개의 별도 목표 지점이 필요하다.1시간당 임무 수행 기간을 1175일 또는 3.2년으로 가정한다.지역사회가 이용할 수 있는 개방 시간의 20%와 함께 CHEOPS 임무의 총 기간은 3.5년으로 추정된다.[29]

이 우주선은 태양 차폐의 일부인 태양 전지판에 의해 동력을 공급받는다.계측기 작동을 위해 60W의 연속 전력을 제공하고 최소 1.2기가비트/일 데이터 다운링크 용량을 허용한다.[10]데이터 수집은 2020년 초에 시작되었다.[30]

관찰 우선순위

CHEOPS에 대한 과학 관찰 시간의 80%는 CHEOPS 과학 팀(Didier Queloz 위원장)의 책임 하에 CHEOPS 보증 시간 관찰(GTO) 프로그램에 헌신한다.[31]GTO 프로그램의 대부분은 알려진 전이 외행성의 특성화와 알려진 매개변수의 개선을 포함한다.GTO 프로그램의 일부는 방사형-속도 등 다른 기법에 의해 확인된 알려진 외부 행성의 트랜지트를 찾는 것이지만, 트랜짓-메소드는 그렇지 않다.GTO 프로그램의 또 다른 부분에는 다중 시스템 탐색과 그러한 시스템 내의 추가 행성의 검색이 포함된다. 예를 들어, TTV(transit-timing-timulation-variation) 방법을 사용한다.[32]

CHEOPS에 대한 과학 관찰 시간의 나머지 20%는 ESA가 운영하는 GO(Guest Observers) 프로그램의 형태로 과학계에 제공된다.연구자들은 CHEOPS와 함께 관찰에 대한 제안서를 연례 기회 발표(AO) 프로그램을 통해 제출할 수 있다.[33]결재된 AO-1 사업은 뜨거운 jupiters HD17156 b, Kelt-22A b,[34] 따뜻한 목성 K2-139b,[35]multi 시스템을 관찰하는 글리제 9827, K2-138, 태양계외 행성. DSTuc Ab,[36]게 자리 55e(GTO가능성이)[37][38]WASP-189 b[39]과 rapidly-rotating 별 주변의 행성들, 행성 물질 주위에 같은 다른 외계 행성 과학 관련된 관측을 포함한다.하얀 난쟁이와 searc경첩은 5개의 벌프쿨레 주위로 외측을 전환하기 위한 것이다.[40]

결과.

WASP-189b ('뜨거운 목성')에 대한 연구가 발표되었다.[41]

TOI-178은 6개의 행성을 가지고 있으며, 5개의 행성은 궤도 공진을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.[42]행성 밀도가 계산되었다.

CHEOPS는 또한 지구 궤도가 낮기 때문에 관측 중에 다른 위성으로부터의 궤적을 본다.[43]

참고 항목

참조

  1. ^ CHEOPS, EO Portal Directory 2019년 12월 14일 액세스
  2. ^ https://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2019/12/VS23-launchkit-FR.pdf[bare URL PDF]
  3. ^ CHEOPS 페이로드: 단일 망원경 CHEOPS 홈 페이지 액세스 2019년 12월 18일
  4. ^ - 개요[영구적 데드링크]
  5. ^ a b "Flight VS23: Soyuz lifts off from the Spaceport in French Guiana". Arianespace. Retrieved 18 December 2019.
  6. ^ a b c d 엑소플라넷 미션은 ESA 2017년 출시 예정일인 2014년 7월 11일 주요 이정표를 충족한다.
  7. ^ CHEOPS는 Kourou에 2019년 10월 16일에 도착했다.
  8. ^ https://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2019/12/VS23-launchkit-EN.pdf[bare URL PDF]
  9. ^ - 미션 상태 & 요약[영구적 데드링크]
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  18. ^ "Cheops". ASI (in Italian). Retrieved 18 December 2019.
  19. ^ "Flight VS23: Launch rescheduled to December 18". Arianespace. Retrieved 17 December 2019.
  20. ^ "Airbus-built CHEOPS satellite successfully launched on Soyuz Airbus".
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  22. ^ a b "A perfect blur – First image by exoplanet watcher CHEOPS". ESA Science & Technology.
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외부 링크

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