ภารกิจ CUTE ของ NASA ในการสังเกตดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะสุดโต่งมีแนวโน้มที่จะก้าวหน้าอย่างมาก แม้ว่ายานอวกาศจะมีขนาดที่กะทัดรัดและทรัพยากรที่จำกัดก็ตาม โครงการ Colorado Ultraviolet Transit Experiment (CUTE) เปิดตัวในเดือนกันยายน พ.ศ. 2021 โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ความกระจ่างเกี่ยวกับพลวัตของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อยู่ใกล้เคียง โดยให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับองค์ประกอบและวิวัฒนาการของพวกมัน
จนถึงขณะนี้ มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมากกว่า 5500 ดวง และหลายดวงโคจรรอบดาวฤกษ์แม่อย่างอันตราย ดาวเคราะห์ใกล้เหล่านี้ให้โอกาสพิเศษในการศึกษาปรากฏการณ์วิกฤตที่หล่อหลอมวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ เช่น การสูญเสียมวลบรรยากาศ และอันตรกิริยากับดาวฤกษ์ต้นกำเนิด จากข้อมูลของ NASA การออกแบบของ CUTE แตกต่างจากสถาปัตยกรรมยานอวกาศแบบดั้งเดิมโดยใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดเล็กเพื่อให้บรรลุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์
เมื่อติดตั้งสเปกโตรกราฟขนาดกะทัดรัดและกล้องโทรทรรศน์ Cassegrain ทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าใหม่ CUTE สามารถทำการวินิจฉัยสเปกตรัมเพื่อให้สามารถติดตามการไหลออกของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ยักษ์ที่มีความร้อนยวดยิ่งที่โคจรใกล้ดาวฤกษ์ของมันได้ ปรากฏการณ์การรั่วไหลของบรรยากาศซึ่งส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อโครงสร้างและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ ดึงดูดความสนใจอย่างมากจากนักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์
CUTE มุ่งหวังที่จะพัฒนาความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์และผลกระทบที่มีต่อประชากรศาสตร์ของดาวเคราะห์ โดยการศึกษาพลวัตของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ใกล้เคียง
ภารกิจมุ่งเน้นไปที่การศึกษาสเปกตรัมใกล้อัลตราไวโอเลต (NUV) ช่วยให้สามารถเอาชนะความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการวัดการขนส่งแบบ Lyman-alpha แบบดั้งเดิม ตรงกันข้ามกับไลแมน-อัลฟา ฟลักซ์ของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดาวฤกษ์แม่ให้ความแม่นยำและความชัดเจนที่สูงกว่า ช่วยให้สามารถสังเกตบรรยากาศนอกดาวเคราะห์นอกระบบได้อย่างละเอียด
ดร. เควิน ฟรานซ์ ซึ่งเป็นผู้นำภารกิจ CUTE เป็นผู้นำการพัฒนาชุดเครื่องมือโดยใช้เทคโนโลยีส่วนประกอบขนาดจิ๋วที่ดัดแปลงมาจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล แนวทางที่เป็นนวัตกรรมนี้ช่วยให้ CUTE แม้จะมีขนาดกะทัดรัด สามารถบรรลุความแม่นยำในการสังเกตในช่วงอัลตราไวโอเลตซึ่งเทียบได้กับภารกิจที่ใหญ่กว่า
แพลตฟอร์มยานอวกาศของ CUTE หรือ 6U CubeSat มอบโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์และการประมวลผลข้อมูล ด้วยการใช้อุปกรณ์ Charge-Couple (CCD) ที่ปรับให้เหมาะสมด้วยรังสี UV และความสามารถในการประมวลผลข้อมูลในตัว CUTE รวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลสเปกโทรสโกปีการขนส่งด้วยความแม่นยำสูง นับตั้งแต่มีการใช้งานในเดือนกันยายน พ.ศ. 2021 CUTE ได้ทำการสังเกตการณ์การผ่านหน้าของดาวเคราะห์นอกระบบหลายครั้ง โดยได้รับข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับองค์ประกอบและพลวัตของชั้นบรรยากาศของโลกห่างไกลเหล่านี้
ข้อมูลจากการสังเกตการณ์ CUTE ซึ่งจัดเก็บไว้ในสถาบันดาวเคราะห์นอกระบบของ NASA ช่วยให้เข้าใจบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบและความหลากหลายของบรรยากาศได้ดีขึ้น
นอกจากนี้ ความสำเร็จของ CUTE ยังปูทางไปสู่ภารกิจอวกาศขนาดเล็กในอนาคต โดยเป็นแรงบันดาลใจให้ NASA และพันธมิตรระหว่างประเทศสร้างการออกแบบอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกัน ความแม่นยำของ NUV ที่น้อยกว่า 1% แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของยานอวกาศขนาดเล็กในการบรรลุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่สงวนไว้สำหรับภารกิจขนาดใหญ่ก่อนหน้านี้
อ่าน: