Należący do NASA Teleskop Pandora został pomyślnie wystrzelony 11 stycznia 2026 r., co oznacza znaczący postęp w trwających poszukiwaniach planet nadających się do zamieszkania poza naszym Układem Słonecznym. Misja ta bezpośrednio zajmuje się krytycznym ograniczeniem obecnych badań egzoplanet – wpływem aktywności gwiazd na pomiary atmosfery.
Problem obserwacji egzoplanet
Badanie planet krążących wokół odległych gwiazd (egzoplanet) jest niezwykle trudne. Światy te pojawiają się jako słabe punkty światła obok znacznie jaśniejszych gwiazd macierzystych, co sprawia, że dokładne obserwacje są poważnym wyzwaniem. Astronomowie polegają na spektroskopii tranzytowej — analizie światła gwiazd przechodzącego przez atmosferę egzoplanety przechodzącej przed gwiazdą — w celu wykrycia obecności wody, wodoru i innych potencjalnych biosygnatur. Metoda ta przypomina badanie wina przez płomień świecy: jakość światła ujawnia szczegóły, ale migoczące zakłócenia przesłaniają prawdziwy wynik.
Efekt źródła światła w transporcie: ukryty problem
Przez wiele lat astronomowie zakładali, że spektroskopia tranzytowa dostarcza czystych danych. Jednak badania rozpoczęte w 2007 roku wykazały, że plamy gwiazdowe – chłodniejsze, aktywne obszary gwiazd – i inne zjawiska gwiazdowe mogą zniekształcać te pomiary. W latach 2018 i 2019 badania prowadzone przez dr Benjamina Rackhama, astrofizyka Marka Giampapa i autora zidentyfikowały tak zwany „efekt tranzytowego źródła światła” – znaczące źródło hałasu, które może zniekształcać odczyty atmosferyczne. Niektóre gwiazdy zawierają nawet parę wodną w swoich górnych warstwach, co jeszcze bardziej komplikuje analizę.
Wyniki te opublikowano trzy lata przed wystrzeleniem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), a badacze ostrzegli, że zanieczyszczenie gwiazdami może ograniczyć pełny potencjał JWST. Analogia była jasna: próby oszacowania atmosfer planet w migoczących, niestabilnych warunkach gwiazdowych dadzą niewiarygodne wyniki.
„Pandora”: celowe rozwiązanie
Pandora została zaprojektowana, aby rozwiązać ten problem. W przeciwieństwie do JWST, który rzadko prowadzi obserwacje tych samych planet, Pandora będzie prowadzić długoterminowe, powtarzane monitorowanie gwiazd docelowych. Obserwując gwiazdy nawet przez 24 godziny, korzystając zarówno z kamer widzialnych, jak i na podczerwień, będzie dokładnie monitorował zmiany jasności i aktywności gwiazd. Pandora powróci do każdej docelowej gwiazdy dziesięć razy w ciągu roku, spędzając na każdej z nich ponad 200 godzin.
Strategia ta pozwala naukowcom uwzględniać zanieczyszczenia gwiazdowe podczas pomiaru tranzytów. Łącząc dane Pandora z danymi JWST, badacze mogą udoskonalić analizę atmosfery i uzyskać większą precyzję w poszukiwaniu światów nadających się do zamieszkania.
Szybki rozwój i efektywność kosztowa
Pandora odeszła od tradycyjnego modelu rozwoju NASA. Został zaproponowany i zbudowany szybciej i taniej ze względu na prostotę misji i przyjęcie skalkulowanego ryzyka. Do szybkiego rozwoju przyczynił się wniosek złożony w 2018 r. przez naukowców z NASA Goddard, Elisę Quintanę i Toma Barclaya, którzy uznali potrzebę rozwiązania problemu skażenia gwiazdowego przed pełną fazą operacyjną JWST.
Patrzenie w przyszłość
Po udanym wystrzeleniu Pandora znajduje się na orbicie, gdzie przechodzi szeroko zakrojone testy prowadzone przez firmę Blue Canyon Technologies. Sterowanie wkrótce zostanie przeniesione do Wielozadaniowego Centrum Operacyjnego Uniwersytetu Arizony, gdzie rozpocznie się prawdziwa nauka.
Bieżące obserwacje Pandory zapewnią stabilny i wiarygodny obraz atmosfer egzoplanet, poszerzając naszą zdolność do wykrywania środowisk potencjalnie podtrzymujących życie we Wszechświecie.
Misja ta stanowi krytyczny krok naprzód w badaniach egzoplanet, gwarantując, że przyszłe odkrycia będą oparte na dokładnych, niezanieczyszczonych danych.
