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Un nouveau satellite de la taille d’une boîte de céréales pour explorer les planètes extraterrestres

Représentation d’artiste de la planète KELT-9b. crédit : LASP ; NASA/JPL-Caltech

Un nouveau petit satellite conçu et construit au CU Boulder Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) fournit la preuve que de « belles » choses peuvent relever des défis scientifiques majeurs.


Le Colorado Ultraviolet Transit Experiment (CUTE) doit être lancé dans l’espace le 27 septembre. Le vaisseau spatial d’environ 4 millions de dollars, un type de satellite plus petit que d’habitude connu sous le nom de CubeSat, a à peu près “la taille d’une famille d’un carré Cheerios”, a déclaré Kevin France, chercheur du LASP, chercheur principal de la mission.

Mais elle a des objectifs puissants : au cours d’une période d’environ 7 mois, la mission suivra la physique inconstante autour d’une classe de planètes super chaudes en orbite autour d’étoiles loin de la Terre. Il s’agit de la première mission CubeSat financée par la NASA à scruter ces mondes lointains – un test majeur de ce que les petits engins spatiaux pourraient être capables de faire.

“C’est une expérience que la NASA mène pour voir combien de science peut être accomplie avec un petit satellite”, a déclaré France, professeur au Département d’astrophysique et des sciences planétaires. “C’est excitant mais un peu effrayant.”

La mission décollera à bord d’une fusée United Launch Alliance Atlas V avec un satellite Landsat 9 de la base de force spatiale Vandenberg à Lombok, en Californie.

Une fois que CUTE entrera en orbite terrestre, il jettera son dévolu sur un groupe d’exoplanètes appelées « Jupiters chaudes ». Comme leurs noms l’indiquent, ces planètes gazeuses sont à la fois grandes et chaudes, avec des températures atteignant des milliers de degrés Fahrenheit. Les résultats satellitaires aideront les scientifiques à mieux comprendre comment ces planètes et de nombreuses autres ont évolué et même se sont contractées sur des milliards d’années.

Ces dernières années, LASP a dirigé le développement de plusieurs missions CubeSat pour tout explorer, de l’activité du Soleil aux supernovae dans les galaxies lointaines. Contrairement aux grandes missions spatiales, qui coûtent souvent des centaines de millions de dollars, les ingénieurs peuvent produire des CubeSats à moindre coût.

Un nouveau satellite de la taille d'une boîte de céréales pour explorer les planètes extraterrestres

Team installe CUTE dans son système de lancement. crédit : Kevin France ; NASA / WFF

“Il y a moins d’une décennie, de nombreux membres de la communauté spatiale ont exprimé l’opinion que les missions CubeSat n’étaient guère plus que des jeux”, a déclaré Daniel Becker, directeur de LASP. “Il a été reconnu que les petits engins spatiaux pourraient être utiles en tant qu’outils d’éducation et de formation, mais il y avait un doute généralisé que la science de pointe puisse être réalisée à travers de si petites plates-formes. Je suis heureux que LASP et l’Université du Colorado aient ouvert la voie en démontrant ce remarquable peut être fait. La science dans de petits paquets. CUTE et d’autres missions CU CubeSat sont en train de changer le paysage de la recherche fondamentale. “

planètes flamboyantes

CUTE, en particulier, traite d’un sujet brûlant en astrophysique.

Les Jupiters chauds et leurs cousins ​​plus chaotiques Les Jupiters ultra-chauds sont une classe particulièrement inhospitalière de mondes gazeux. Prenons KELT-9b : cette planète, située dans un système stellaire à environ 670 années-lumière de notre planète, a une masse trois fois supérieure à celle de Jupiter. Mais KELT-9b orbite également très près de son étoile mère – si proche que les températures sur la planète sont ahurissantes de 7800 degrés Fahrenheit.

“Parce que ces planètes sont stationnées près de leurs étoiles mères, elles reçoivent une énorme quantité de rayonnement”, a déclaré la France.

Ce rayonnement affecte négativement une planète au fil du temps. À ces températures, les atmosphères chaudes de Jupiter commencent à se dilater comme un poisson-globe et peuvent exploser au loin et s’échapper dans l’espace.

C’est là qu’intervient CUTE : au cours de sa mission, le vaisseau spatial mesurera la vitesse à laquelle les gaz s’échappent d’au moins 10 planètes chaudes, dont KELT-9b. Il réaliserait cet exploit en utilisant une conception de télescope rectangulaire unique, qui a été lancée par LASP.

Un nouveau satellite de la taille d'une boîte de céréales pour explorer les planètes extraterrestres

Rick Konert, CUTE Systems Engineer, et Erika Egan posent avec le petit satellite de LASP. crédit : Kevin France ; NASA / WFF

“En fin de compte, CUTE avait un objectif principal, et c’était d’étudier l’atmosphère gonflée de ces exoplanètes gazeuses et très chaudes”, a déclaré Arika Egan, une étudiante diplômée du LASP qui a aidé à développer la mission. “La houle et l’évasion de ces atmosphères d’exoplanètes qui sont soumises à des échelles que nous n’avons pas vues dans notre propre système solaire.”

La France a ajouté que les découvertes de l’équipe pourraient en dire beaucoup aux scientifiques non seulement sur Jupiter chaud, mais aussi sur toute la gamme des planètes de la galaxie. Cela inclut les petits mondes rocheux tels que la Terre et ses proches voisins. (Par exemple, Mars a également perdu une grande partie de son atmosphère au cours de près de 3 milliards d’années, rendant la planète inhabitable pour les humains.)

“Plus nous comprenons d’endroits où nous comprenons l’évasion atmosphérique, mieux nous comprenons l’évasion atmosphérique dans son ensemble”, a déclaré la France. “Nous pouvons ensuite appliquer ces résultats à différents types de planètes.”

Bon voyage

Il a noté que CUTE est bien adapté pour explorer les atmosphères des mondes spatiaux. Contrairement aux grandes missions spatiales, comme le télescope spatial Hubble, ce satellite n’a qu’une tâche à accomplir : surveiller autant de Jupiters que possible au cours de sa courte durée de vie.

France a déclaré qu’après avoir passé quatre ans à développer CUTE à Boulder, lui et son équipe sont amers quant au lancement prochain de la mission. Egan, pour sa part, tient à ce que le petit vaisseau fasse une légère brèche dans les questions sur la place de la Terre dans la galaxie.

“Quand vous regardez le ciel et voyez des milliers d’étoiles, c’est une chose existentielle en soi”, a-t-elle déclaré. “Mais ensuite, vous pensez aux planètes que nous avons découvertes autour de ces étoiles, et aux milliers de planètes. Nous avons à peine effleuré la surface pour les caractériser, comprendre leur diversité. Et le peu que nous savons est incroyable, et participer à l’apprentissage l’effort est plus.”


La nouvelle mission fournira une feuille de route dans la recherche d’atmosphères exotiques


Présenté par l’Université du Colorado à Boulder

la citation: Nouveau satellite d’exploration de planètes extraterrestres de la taille d’une boîte à grains (2021, 23 septembre) Récupéré le 23 septembre 2021 sur https://phys.org/news/2021-09-cereal-box-sized-satellite-explore-alien.html

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