Как известно, поиск и изучение экзопланет (планет вне Солнечной системы) — фронтир современной астрономии. Благодаря неуклонному совершенствованию методов обнаружения, практически каждый год в этой области случаются замечательные открытия. Со времени обнаружения первых горячих газовых гигантов прошло менее 20 лет, а ученые почти готовы к штурму Святого Грааля астрономии — обнаружению первой земноподобной экзопланеты.

Вместе с тем одно из важнейших направлений в молодой области является накопление различной статистики. Уже проведены общие статистические оценки по распространенности экзопланет в Галактике (см. также здесь), но более детальные оценки можно будет делать только после определения физических характеристик как можно большего числа экзопланет. Очевидно, что это требует тонких и дорогостоящих наблюдений, которые зачастую можно выполнить только в космосе, где не мешает земная атмосфера. Вместе с тем пример космического телескопа «Кеплер», который более чем успешно ищет экзопланеты с 2009 года, показывает, что можно относительно недорого запустить аппарат, который будет приносить ценные научные результаты.

транзитная экзопланета

Один из методов обнаружения экзопланет — транзитный. Астрономы следят за падением блеска звезды в результате прохождения перед ней планеты. Фото: CNES

Одним из таких телескопов станет «Хеопс», небольшая космическая обсерватория, предназначенная для определения точных характеристик уже открытых экзопланет. Как и телескоп «Кеплер», «Хеопс» будет работать с планетами, которые периодически проходят перед своей звездой, вызывая мини-затмения. Такие планеты называются транзитными. Благодаря высокоточному фотометру «Хеопс» сможет улавливать колебания блеска звезды и по их структуре определять такую важнейшую характеристику планеты, как радиус. Для экзопланет с известной массой будет определена средняя плотность, что позволит делать выводы об их внутреннем строении. Измерения будут проводиться с точностью, которой невозможно добиться на Земле.

Определение ключевых параметров транзитных экзопланет поможет ученым понять условия формирования планет с массами от нескольких масс Земли (так называемых сверхземель) до планет размером с Нептун. «Хеопс» также исследует протяженные атмосферы некоторых горячих юпитеров и наложит ограничения на миграцию планет в ходе формирования и эволюции планетных систем.

Помимо основных научных задач, телескоп поможет отобрать некоторые интересные кандидаты для детального исследования следующим поколением больших телескопов, таких как строящиеся в настоящий момент E-ELT в Чили или преемник «Хаббла» космический телескоп «Джеймс Уэбб».

Космический телескоп «Хеопс», рисунок художника. Источник: University of Bern

Телескоп «Хеопс» является первой из нового класса малых миссий, которые будут разрабатываться в рамках научной программы ЕКА. Стоимость проекта оценивается всего в 50 миллионов евро (примерно столько же стоит футболист топ-уровня). Согласно плану космический аппарат будет небольшой — масса его составит около 200 килограмм. Это позволит запустить телескоп на 800-километровую солнечно-синхронную орбиту ракетой типа российского «Рокота» или европейской «Веги». Главный научный прибор «Хеопса» — телескоп с зеркалом 335 мм, что сравнимо с крупными любительскими телескопами.

Старт телескопа «Хеопс» намечен на 2017 год, продолжительность миссии составит минимум 3,5 года.