Erste kommerzielle Astronomie-Raumsonde Twinkle für den Start im Jahr 2024

Funkeln, die Welt

Twinkle, die weltweit erste kommerzielle Exoplanetenmission, wird eine Lücke in der Exoplanetenforschung schließen. (Bildnachweis: Blue Skies Space)





Die weltweit erste kommerzielle Astronomie-Mission, Twinkle, gewinnt unter Exoplanetenforschern an Bedeutung, da sie Schritte zum Start im Jahr 2024 unternimmt, wobei die Finanzierung für den Beginn des Satellitenbaus Anfang nächsten Jahres gesichert ist.

Als im Jahr 2014 der Astronomie-Postdoc Marcell Tessenyi am University College London (UCL) erstmals die Idee hatte, die weltweit erste kommerzielle Astronomiemission zu entwickeln, wusste er, dass er viele Widerstände überwinden musste. Jahrzehntelang waren von der Regierung finanzierte Weltraumbehörden wie die NASA und die Europäische Weltraumorganisation (ESA) für teure Weltraumteleskopprojekte verantwortlich, deren Entwicklung Jahrzehnte dauerte und Milliarden von Dollar kostete.

Das Modell funktionierte nicht immer gut für die wissenschaftliche Gemeinschaft, aber es war alles, was sie wussten. Sieben Jahre später wird der private Exoplaneten-Beobachter Twinkle von mehr als 10 Universitäten aus der ganzen Welt unterstützt, erhält ESA-Förderung und wird bald vom europäischen Raumfahrtgiganten Airbus gebaut.



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Mangel an Werkzeugen zum Studium von Exoplaneten

Für Tessenyi waren Exoplaneten Liebe auf den ersten Blick. Aber als er beschloss, diesem Interesse während seiner Promotion nachzugehen. in der Astronomie an der UCL fand er heraus, dass das Studium der seltsamen Welten, die um ferne Sterne kreisen, mit Hindernissen übersät war. Kepler-Weltraumteleskop der NASA war damals häufig in den Nachrichten und entdeckte Hunderte neuer Exoplaneten, aber es gab kein praktisches Werkzeug, um mehr über sie zu erfahren.

Frustriert über den Mangel an Fortschritten auf diesem Gebiet und auch enttäuscht, als die ESA 2014 einen UCL-Vorschlag für eine neue Exoplaneten-Mission ablehnte, wandte sich Tessenyi an seine Vorgesetzten Jonathan Tennyson und Giovanna Tinneti mit der Idee, Weltraummissionen anders zu gestalten – wie ein Geschäft.



'Mein Ph.D. ging es darum zu verstehen, welche technischen Voraussetzungen Satelliten für die umfassende Beobachtung der Atmosphären von Exoplaneten benötigen, damit wir ein wirkliches Verständnis davon entwickeln können, woraus diese Planeten bestehen“, sagte Tessenyi gegenüber guesswhozoo.com. „Damals gab es nur wenige Messungen, die von der Hubble-Weltraumteleskop und der Spitzer Weltraumteleskop , aber es gab alle möglichen Einschränkungen in den Daten, weil diese Satelliten nicht gebaut wurden, um Exoplaneten zu beobachten.'

Warme Neptune und Supererden gehören zu den seltsamen Arten von Planeten, von denen bekannt ist, dass sie in anderen Sonnensystemen existieren.

Warme Neptune und Supererden gehören zu den seltsamen Arten von Planeten, von denen bekannt ist, dass sie in anderen Sonnensystemen existieren.(Bildnachweis: Blue Skies Space)



Das Problem mit Hubble

Sowohl der Veteran Hubble als auch Spitzer, die im Januar 2020 in den Ruhestand gingen, wurden vor der Entdeckung des ersten Exoplaneten im Jahr 1992 erdacht. Nur dank cleverer technischer Hacks gelang es den Astronomen, das von diesen Raumfahrzeugen zurückkehrende Signal zu optimieren, um Informationen über die entfernten Personen zu erhalten Planeten, fügte Tessenyi hinzu.

Dennoch war das Bild, das sich aus diesen knappen Datensätzen ergab, fesselnd: riesige Gaskugeln mit einer Hitze von mehr als 2.000 Grad Celsius (seitdem Spitzname heiße Jupiter) , Planeten aus Diamant, aber auch erdähnliche Planeten, die Leben beherbergen könnten. Die Informationen waren jedoch nicht nur knapp, sondern auch unvollständig und gaben nur einen kurzen Einblick in die Natur dieser mysteriösen Welten und ließen viele Fragen offen.

'Hubble kann spektroskopische Messungen durchführen, die Licht in verschiedene Farben aufteilen, wenn es weit entfernte Ziele betrachtet', sagte Tessenyi. „Das sagt uns etwas über die verschiedenen Arten chemischer Verbindungen in der Atmosphäre der Exoplaneten. Aber Hubble kann dies nur für einen begrenzten Wellenlängenbereich tun, daher gibt es immer Unsicherheit. Wir wissen nicht genau, was wir betrachten.'

Es waren nicht nur die Datenlücken, die den wissenschaftlichen Fortschritt behinderten, sondern auch die Tatsache, dass die wachsende Exoplanetengemeinschaft auf Hubble (und auch Spitzer) mit Wissenschaftlern, die alle möglichen anderen astronomischen Phänomene untersuchten, um Zeit konkurrieren musste. Dennoch sagte Tessenyi, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft zunächst zögerlich war, die Idee von Twinkle, der weltweit ersten privat finanzierten Astronomiemission, die auf dem neuen Weltraumethos der schnellen Entwicklung und niedrigen Kosten basiert, anzunehmen.

Die Gründer von Blue Skies Space, dem Unternehmen hinter Twinkle, der Welt

Die Gründer von Blue Skies Space, dem Unternehmen hinter Twinkle, der weltweit ersten kommerziellen Astronomie-Weltraummission. Auf der linken Seite ist der Berater für Wissenschaftsinstrumentierung Giorgio Savini, dann die Mitbegründer: Marcell Tessenyi, Giovanna Tinetti und Jonathan Tennyson.(Bildnachweis: Blue Skies Space)

Ein neues Modell für die Astronomie

'Die technischen und wissenschaftlichen Aspekte dieses Projekts waren relativ einfach', sagte Tessenyi. 'Die schwierigere Komponente war die Skepsis, die anfangs von vielen verschiedenen Leuten in der Community kam, weil es ein völlig neues Modell war.'

Tessenyi beschloss, eine Firma namens . zu gründen Blauer Himmel Raum mit sich selbst als CEO und seinen ehemaligen Vorgesetzten Tennyson und Tinneti im Board als Chairman und Chief Scientist. Das Start-up wollte Gelder von privaten Geldgebern einwerben mit dem Ziel, wissenschaftliche Daten zu verkaufen wie SpaceX verkauft Fahrten zur Raumstation oder Planet verkauft Erdbeobachtungsbilder.

Der britische Kleinsatellitenhersteller Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) stieg frühzeitig ein und half bei der Validierung des Missionsdesigns. Nach und nach schwand die Skepsis der Wissenschaftler.

'Im Laufe der Jahre haben wir auf verschiedenen Konferenzen gesprochen und Vorträge vor Hunderten von Wissenschaftlern gehalten', sagte Richard Archer, der für die Entwicklung von Partnerschaften bei Blue Skies Space verantwortlich ist, gegenüber guesswhozoo.com. „Häufig sehen wir Wissenschaftler aus anderen Bereichen, wie beispielsweise der Sonnensystemforschung, die sich für die Möglichkeiten unserer Mission interessieren. Sie sind daran interessiert, sich dem Projekt anzuschließen und uns bei der Gestaltung der Mission zu unterstützen.'

Im vergangenen Jahr hat Blue Skies Space seinen zehnten Kunden gewonnen, was laut Tessenyi ein wichtiger Meilenstein ist, und will im ersten Quartal 2022 mit dem Schweißen von Metall beginnen.

Bei etwa 10 % der Kosten einer durchschnittlichen Mission der Weltraumbehörde ist das 770 lbs. (350 Kilogramm) Twinkle mit seinem 20-Zoll-Teleskop (50 Zentimeter) wird laut Tessenyi in der Lage sein, spektroskopische Messungen von Exoplaneten so genau wie der 31-jährige Riese Hubble durchzuführen. Aber das Unternehmen sieht bereits eine Zukunft jenseits von Twinkle.

'Wir sind ein kommerzieller Anbieter von Datendiensten', sagte Tessenyi. „Universitäten können unsere Satelliten abonnieren und auf Datensätze zugreifen, die sie sonst nicht bekommen würden. Unser Ziel ist es, die Kosten des Satelliten zu decken und im Erfolgsfall den Erlös aus dem Verkauf von Satellitendaten zu verwenden, um die zweite Generation eines Satelliten mitzufinanzieren, mit dem Ziel, langfristig eine ganze Reihe von Satelliten zu liefern. Begriff.'

Cheops, Plato, Ariel (und die anderen)

Der Appetit auf Twinkles Daten wird laut Tessenyi nicht durch die Vielzahl neuer und bevorstehender Exoplaneten-Missionen, die in den letzten Jahren angekündigt wurden, beeinträchtigt. Die kostengünstige Cheops-Mission der ESA , zum Beispiel in einer Höhe von 700 Kilometern umkreisen, wie es Twinkle tun wird, kann nur die grundlegenden Eigenschaften von Exoplaneten wie ihre Dichte und Größe messen.

Der größere Plato, der voraussichtlich zwei Jahre nach Twinkle im Jahr 2026 starten wird, wird hauptsächlich nach felsigen Planeten in bewohnbaren Zonen um große Sterne suchen. Nur Ariel, der frühestens 2029 starten soll, wird sich auf Exoplanetenatmosphären wie Twinkle konzentrieren. Das James-Webb-Weltraumteleskop, dessen Start noch in diesem Jahr geplant ist, wird ebenfalls zur Exoplanetenforschung beitragen.

'Twinkle und Ariel werden in der Lage sein, komplexere Fragen zu beantworten', sagte Tessenyi. „Gibt es Wasser in der Atmosphäre der Exoplaneten? Ist Kohlenmonoxid vorhanden? Damit können wir beginnen, Populationsstudien durchzuführen, vergleichende Planetologie zwischen unserem Sonnensystem und den aufregenden Planeten, die draußen entdeckt wurden.'

Tatsächlich ist Giovanna Tinneti, Tessenyis ehemalige Vorgesetzte und Chefwissenschaftlerin von Blue Skies Space, auch eine leitende Ermittlerin der Ariel-Mission.

'Ariel ist ein viel größerer und teurerer Satellit, der sich in einer optimaleren Umlaufbahn befinden wird', sagte Tessenyi.

Die Ariel-Mission wird tatsächlich von Twinkle profitieren, indem es eine erste Analyse vielversprechender Sterne durchführt, die dann verwendet werden könnte, um Ariel dabei zu helfen, sich auf die interessantesten Ziele zu konzentrieren.

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