9 teleskoper planetjægerne håber spotter Jorden 2.0

Rumteleskopet Kepler har fundet et hav af exoplaneter. Men skal planetjægerne finde beboelige planter, har de brug for nye værktøjer. Her er ni af fremtidens teleskoper.

I fremtiden bliver enorme rumteleskoper i stand til at observere planeter udenfor vores solsystem direkte. Her NASA-konceptet ATLAST/LUVOIR.

For en uge siden meddelte NASA, at 1284 fremmede planeter, som deres rumteleskop Kepler havde spottet, var blevet verificeret. Det bringer antallet af verificerede planeter udenfor vores solsystem op på over 3200. Men Kepler-teleskopet, som har fundet langt de fleste af dem, er beskadiget og teleskopet har allerede været i gang langt udover dets planlagte levetid.

Forskerne der arbejder med de fremmede planter, som kaldes exoplaneter, har nu brug for at kunne kigge nærmere på de mange kandidater - og finde kandidater som er tættere på os, og kandidater som kredser om klarere stjerner, end dem vi hidtil har opdaget.

Det kræver noget helt nyt udstyr. Og heldigvis er der en lang række missioner på vej, endnu flere planlagt og vilde ideer, der kan bringe os helt tæt på det, der måske er Jorden 2.0.

DR Viden har spurgt den danske exoplanetforsker Lars A. Buchhave, der er professor ved Niels Bohr Instituttet, om hvilke redskaber, der står øverst på planetjægernes ønskeseddel. Se de ni teleskoper her:

1:

2017 - Keplers afløser opsendes næste år

Hvor Kepler-teleskopet kiggede dybt i et enkelt område af himlen, skal afløseren TESS kigge på hele himlen. Det er første gang, at et teleskop skal lede i alle retninger efter exoplaneter. TESS skal kigge efter de klareste og nærmeste stjerner for at undersøge dem for gode planetkandidater. Mange af de planeter som Kepler har fundet, kredser om svage og fjerne stjerner, så deres planeter er ikke lette at observere direkte. NASA opsender efter planen TESS i 2017 og håbet er, at satellitten vil finde over 1000 fremmede planeter de første to år.

2:

2017 - CHEOPS sætter fokus på enkelte stjerner

ESA-missionen CHEOPS (Characterizing ExOPlanet Satellite) minder om TESS, men koncentrerer sig om en enkelt stjerne af gangen. Rumteleskopet er det første, som er dedikeret til højpræcisionsmålinger af individuelle klare stjerner. Det skal måle massen og tætheden på såkaldte super-Jorde, tunge klippeplaneter, og planeter i Neptun-størrelsen, der kredser om stjerner vi allerede ved huser planeter. Teleskopet følger planen og for en uge siden blev dets tekniske modul leveret.

3:

2018 - Rumteleskopet der skal afløse Hubble

James Webb Space Telescope er NASA's Hubble-afløser. Det har et enormt spejl på 6,5 meter, som kan kigge meget længere ud i Universet end noget andet rumteleskop. Det har kostet over otte milliarder dollars og har været forsinket flere gange på grund af budgetproblemer. Men nu er det næsten færdigt, og det kan give planetjægerne mulighed for at kigge efter biomarkører - spor efter organiske stoffer - i atmosfæren på visse exoplaneter. Men sandsynligvis kun planeter der kredser om røde kolde dværgstjerner.

4:

2020 - Enormt synsfelt i infrarødt finder flere planeter

Rumteleskopet WFIRST(Wide-Field Infrared Survey Telescope) skal svare på spørgsmål om mørk energi og exoplaneter ved hjælp af infrarød stråling. Teleskopet har et spejl på størrelse med Hubble - på 2,4 meter - men har et synsfelt, der er 100 gange større. Det infrarøde teleskop skal finde omkring 2600 exoplaneter i Mælkevejen. WFIRSTS har også det såkaldte Coronagraph-instrument om bord. Det kan undersøge hvad nære exoplaneter består af og tage højkontrastbilleder af deres stjernesystemer.

5:

2024 - Kæmpeteleskopet E-ELT bliver det største i verden

Når det står færdigt i 2024 er E-ELT verdens suverænt største teleskop. Forkortelsen betyder da også det europæiske ekstremt store teleskop. De første spadestik til teleskopet er taget på en tre kilometer høj bjergtop i Atacamaørkenen i Chile. Teleskopets spejl er med 39 meter i diameter næsten fire gange så stort, som verdens nuværende største optiske teleskop - det spanske Gran Telescopio Canarias. Det giver astronomerne vilde muligheder. Ifølge ESA kan teleskopet måske observere visse exoplaneter, der ligger indenfor en afstand på 20 lysår af Jorden, direkte.

6:

2024 - Rumteleskopet PLATO kigger efter lange kredsløb

PLATO skal rette sine over 30 kameraer mod dværgstjerner for at finde jordlignende planeter. (© Mark A. Garlick)

PLATO-missionen er ESA's udgave af TESS-teleskopet - og ifølge Lars Buchhave en mere ambitiøs udgave af TESS. PLATO står for PLAnetary Transits and Oscillations of stars. Rumteleskopet skal lede efter klippeplaneter i kredsløb om røde dværgstjerner, gule dværgstjerner som Solen og mindre kæmpestjerner. Den skal ligesom TESS kigge omkring relativt klare stjerner, men specifikt kigge efter planeter med lange kredsløb - kredsløb der minder om Jordens kredsløb om Solen. Målet er at finde planeter der minder om Jorden, som er placeret i den beboelige zone omkring sin stjerne.

7:

2026 - Rumteleskopet ARIEL skal kigge på exoplaneters atmosfære

ARIEL er så tidligt i udviklingsfasen, at der kun findes tekniske tegninger af rumteleskopet. Her ses det fra siden, med optikken øverst. (© ESA)

ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey) skal efter planen undersøge atmosfæren på flere hundrede fremmede planeter over tre et halvt år. Det skal gøre forskerne klogere på hvordan exoplaneter dannes. For indtil nu har det været svært at se mange fællestræk ved de opdagede planeter og deres placering. Håbet er, at ARIEL kan hjælpe med at koble planeters kemiske sammensætning, med det sted planeten er opstået, dens fødsel og hvordan den har udviklet sig.

8:

2030? - Skræddersyet til at lede efter liv på exoplaneter

Exoplanetjægernes våde drøm er et teleskop designet til at kunne se de fremmede planeter direkte - og måske endda afsløre exoplaneternes atmosfærer og overfladeforhold. HabEx (Habitable Exoplanets) er en NASA-mission med netop det formål. Missionen er stadig på tegnebrættet, men skal efter planen lave såkaldt Direct Imaging Spektrografi på exoplaneter. Ved hjælp af den teknik kan jordlignende planeter karakteriseres nøje, deres overflade undersøges og deres atmosfærer gennemsøges for fx ilt og vand. Det kan hjælpe forskerne til at se hvor mange beboelige planeter, der er i nærheden af vores solsystem. Teleskopet skal dog også kunne observere fx iskæmper, gaskæmper og unge stjernesystemer, så astronomerne kan blive klogere på hvordan planeter udvikler sig. HabEx er stadig så tidligt i planlægningsfasen at projektet kan slås sammen med andre fremtidsteleskoper som fx LUVOIR eller Sunflower Starshade i videoen ovenfor.

9:

2035? - Enormt rumteleskop skal se exoplaneter direkte

  • Et kæmpe rumteleskop vil sandsynligvis blive udstyret med en form for solskygge, så det kan kigge endnu dybere i Universet. (© Nasa)
  • High Definition Space Telescope (HDST) skal have et spejl, der er fem gange så stort som Hubble-teleskopets. (© AURA)
1 / 2

For at komme helt ud i rummets afkroge, skal rumteleskoperne op i en helt ny størrelse. NASA har flere teleskopkoncepter på tegnebrættet under den samme paraply kaldet enten ATLAST (Advanced Technology Large Aperture Space Telescope) eller LUVOIR(Large Ultraviolet Optical InfraRed). Det seneste er HDST (High Definition Space Telescope), der er et enormt rumteleskop, der kan se dybere ind i rum og tid end noget andet tidligere astronomisk instrument. Teleskopet vil kunne observere planeter omkring nære stjerner direkte. Det er foreslået af den internationale organisation for astronomiuniversiteter AURA. Tanken er at HDST skal afløse James Webb-teleskopet. Teleskopet skal have et spejl på 12 meter og placeres udenfor Jordens kredsløb om Solen ved det såkaldte L2-punkt, som er meget stabilt, men også langt fra Jorden. Hvis det bygges, forventes et LUVOIR-teleskop at revolutionere alle grene af astronomien.