PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) — одна из ключевых миссий Европейского космического агентства (ESA), нацеленная на поиск землеподобных планет у звезд, похожих на Солнце.
Запуск аппарата запланирован на ракете-носителе Ariane 6 в январе 2027 года, после чего он отправится к точке Лагранжа L2, расположенной на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли. Это место уже стало настоящей «космической обсерваторией»: в районе точки L2 работают или работали такие аппараты, как телескоп NASA «Джеймс Уэбб», а также миссии ESA «Гайя», «Планк» и «Евклид». Оттуда удобно вести длительные и стабильные наблюдения за звездами и галактиками без помех со стороны Земли, Луны и Солнца.
Главная идея миссии
В отличие от предыдущих проектов вроде космических телескопов NASA «Кеплер» и TESS, PLATO нацелен не просто на массовый поиск экзопланет. Его задача — находить именно землеподобные миры в обитаемых зонах звезд и сразу же подробно их характеризовать. Речь идет не только о том, чтобы зафиксировать сам факт существования планеты, но и о том, чтобы получить максимум информации о ней и ее звезде.
PLATO будет определять радиус планеты с точностью до нескольких процентов, что позволит понять, действительно ли она похожа на Землю по размерам. Совместно с наземными телескопами, использующими метод радиальных скоростей, миссия поможет вычислить массу планеты. Зная и радиус, и массу, ученые смогут рассчитать плотность — ключевой параметр, который показывает, каменистая это планета (как Земля) или газовая (как Нептун). Кроме того, PLATO изучит саму звезду: ее возраст, размер, температуру и активность. Это критически важно, поскольку условия на планете напрямую зависят от свойств звезды, вокруг которой она вращается.
Фактически PLATO должен создать первый большой каталог «полностью охарактеризованных» экзопланет — не просто известных по факту существования, а подробно описанных: с данными об их размерах, массе, орбите и свойствах звезды.
Почему это важно
Большинство известных на сегодняшний день экзопланет — это либо «горячие юпитеры» (газовые гиганты, обращающиеся очень близко к своим звездам), либо суперземли на тесных орбитах. Их легче обнаружить, поскольку они часто проходят перед звездой и вызывают заметные изменения ее яркости. Однако такие планеты мало похожи на Землю: они слишком горячие, слишком массивные или находятся в условиях, несовместимых с жизнью в том виде, в котором мы ее знаем.
Планеты с орбитальным периодом около одного года — как у Земли — находить гораздо сложнее. Чтобы зафиксировать хотя бы два-три транзита такой планеты, нужны годы непрерывных наблюдений за одной и той же звездой. Именно на такие миры и нацелен PLATO. Его длительная программа наблюдений позволит впервые систематически искать планеты земного типа в зонах обитаемости звезд, похожих на Солнце.
Как устроен телескоп
PLATO — это не один большой телескоп, а система из 26 небольших камер, работающих одновременно. Из них 24 основные камеры (N-камеры) предназначены для научных наблюдений, а 2 быстрые камеры (F-камеры) будут использоваться для более частых измерений ярких звезд. Диаметр апертуры каждой камеры — около 120 миллиметров.
Вместе эти 26 камер смогут покрывать область неба площадью около 2 250 квадратных градусов — это примерно в 15 раз больше, чем у телескопа «Кеплер», — и позволят одновременно наблюдать до 200 000 звезд. Такой широкий обзор необходим, чтобы охватить большое количество звезд солнечного типа и повысить шансы найти редкие землеподобные планеты.
Все камеры будут охлаждаться примерно до −80 °C с помощью пассивной системы терморегуляции. Низкая температура критически важна для снижения шума детекторов и фиксации крайне малых изменений яркости звезд — на уровне десятитысячных долей процента.
Как PLATO будет искать планеты
Метод, который будет использовать PLATO, называется транзитным. Когда планета проходит перед звездой (если смотреть с Земли), ее свет немного ослабевает. Величина падения зависит от размера планеты: чем она больше, тем сильнее затемнение. Для планеты размером с Землю это всего около 0,008% — крайне слабый сигнал.
PLATO будет наблюдать одни и те же области неба не менее двух лет. Для надежного подтверждения планеты с орбитой около года требуется зафиксировать несколько транзитов, поэтому такие длительные наблюдения критически важны.
По глубине транзита будет определяться радиус планеты. Массу будут измерять с помощью наземных телескопов методом радиальных скоростей: планета заставляет звезду слегка «покачиваться», что фиксируется по доплеровскому смещению спектральных линий. Объединив эти данные, ученые смогут вычислить плотность планеты и сделать выводы о ее составе.
Кроме того, PLATO будет использовать астросейсмологию для изучения звезд. Внутри звезд распространяются звуковые волны, вызывающие небольшие колебания яркости. Анализ этих колебаний позволит точно определить массу, радиус, возраст и внутреннюю структуру светила.
Чем PLATO отличается от других миссий
- «Кеплер» показал, что экзопланеты повсюду;
- TESS ищет ближайшие планетные системы;
- Телескоп «Джеймс Уэбб» изучает атмосферы уже известных миров.
PLATO сделает следующий шаг — создаст каталог наиболее перспективных землеподобных планет для дальнейшего изучения существующими и будущими инструментами.
Текущий статус миссии
Аппарат находится на финальной стадии подготовки. Уже собрана конструкция, установлены камеры, солнечные панели и солнцезащитный экран. В Европейском центре космических исследований и технологий (ESTEC) проходят комплексные испытания.
Они включают вибрационные тесты и криовакуумные испытания, имитирующие условия космоса. Цель — убедиться, что после запуска все системы будут работать в штатном режиме.
Запуск по текущим планам ожидается в январе 2027 года с космодрома Куру на ракете Ariane 6. После этого аппарат отправится к точке L2 (полет займет около месяца), затем пройдет этап калибровки и начнет научную программу, рассчитанную минимум на четыре года.
Читайте также: В нашей галактике может быть до 10 миллиардов планет, похожих на Землю.
