Un nuovo satellite in miniatura progettato e costruito presso il Laboratorio di fisica dell'atmosfera e dello spazio di CU Boulder (LASP) sta fornendo la prova che le cose "carino" possono affrontare grandi sfide scientifiche.

Il Colorado Ultraviolet Transit Experiment (CUTE) è previsto per il lancio nello spazio il 27 settembre. Il veicolo spaziale di circa $ 4 milioni, un tipo di satellite più piccolo del solito noto come "CubeSat, " è grande circa quanto una "scatola di Cheerios formato famiglia, " ha affermato il ricercatore LASP Kevin France, investigatore principale della missione.

Ma ha grandi obiettivi:nel corso di circa 7 mesi, la missione seguirà la fisica volatile attorno a una classe di pianeti estremamente caldi in orbita attorno a stelle lontane dalla Terra. È la prima missione CubeSat finanziata dalla NASA per scrutare questi mondi lontani, segnando un importante test di ciò di cui possono essere capaci le piccole navicelle spaziali.

"È un esperimento che la NASA sta conducendo per vedere quanta scienza si può fare con un piccolo satellite, " ha detto Francia, professore presso il Dipartimento di Scienze Astrofisiche e Planetarie. "È eccitante ma anche un po' scoraggiante".

La missione decollerà a bordo di un razzo Atlas V della United Launch Alliance insieme al satellite Landsat 9 dalla Vandenberg Space Force Base a Lompoc, California.

Una volta che CUTE entra in orbita intorno alla Terra, punterà gli occhi su una serie di esopianeti chiamati "hot Jupiters". Come suggeriscono i loro nomi, questi pianeti gassosi sono sia grandi che roventi, raggiungendo temperature di migliaia di gradi Fahrenheit. I risultati del satellite aiuteranno gli scienziati a capire meglio come questi pianeti, e molti altri, evolversi e persino rimpicciolirsi nel corso di miliardi di anni.

Negli ultimi anni, LASP ha guidato lo sviluppo di più missioni CubeSat per esplorare tutto, dall'attività del sole alle supernovae in galassie lontane. A differenza delle missioni spaziali più grandi, che spesso hanno un prezzo netto di centinaia di milioni di dollari, gli ingegneri possono produrre CubeSat a basso costo.

"Non più di dieci anni fa, molti nella comunità spaziale hanno espresso l'opinione che le missioni CubeSat fossero poco più che "giocattoli, "" ha affermato il direttore del LASP Daniel Baker. "Si è riconosciuto che i piccoli veicoli spaziali potrebbero essere utili come strumenti di insegnamento e formazione, ma c'era un diffuso scetticismo sul fatto che la scienza all'avanguardia potesse essere fatta con piattaforme così piccole. Sono lieto che LASP e l'Università del Colorado abbiano aperto la strada nel dimostrare che si può fare una scienza straordinaria con piccoli pacchetti. CUTE e altre missioni CU CubeSat stanno cambiando il panorama per la ricerca di base."

Pianeti roventi

CARINO, in particolare, affronta un tema scottante in astrofisica.

Giove caldi, e i loro cugini ancora più caotici Giove ultra-caldi, sono una classe particolarmente inospitale di mondi gassosi. Prendi KELT-9b:questo pianeta, che si trova in un sistema stellare a circa 670 anni luce dal nostro, ha una massa quasi tre volte maggiore di quella di Giove. Ma KELT-9b orbita anche molto più vicino alla sua stella di origine, così vicino che le temperature del pianeta hanno raggiunto un incredibile 7, 800 gradi Fahrenheit.

"Poiché questi pianeti sono parcheggiati così vicino alle loro stelle madri, ricevono un'enorme quantità di radiazioni, " ha detto la Francia.

Quella radiazione prende un tributo su un pianeta nel tempo. A quelle temperature, le atmosfere dei caldi Giove iniziano ad espandersi come un pesce palla e possono anche strapparsi via e fuggire nello spazio.

Ed è qui che entra in gioco CUTE:durante tutta la sua missione, la navicella misurerà la velocità di fuga dei gas da un minimo di 10 Giove caldi, compreso KELT-9b. Raggiungerà questa impresa usando il suo unico, disegno rettangolare del telescopio, che è stato sperimentato al LASP.

"In definitiva CUTE ha uno scopo principale, e cioè studiare le atmosfere inflazionate di questi caldissimi, esopianeti piuttosto gassosi, " ha detto Arika Egan, uno studente laureato al LASP che ha contribuito a sviluppare la missione. "L'inflazione e la fuga che subiscono queste atmosfere esoplanetarie sono su scale che non si vedono nel nostro sistema solare".

La Francia ha aggiunto che le scoperte del team potrebbero dire molto agli scienziati non solo sui caldi Giove, ma sull'intera gamma di pianeti che esistono nella galassia. Ciò include mondi piccoli e rocciosi come la Terra e i suoi vicini più prossimi. (Marte, Per esempio, ha anche perso gran parte della sua atmosfera in quasi 3 miliardi di anni, rendere il pianeta inabitabile per l'uomo).

"Più luoghi comprendiamo la fuga atmosferica, meglio comprendiamo la fuga atmosferica nel suo insieme, La Francia ha detto. "Possiamo quindi applicare questi risultati a diversi tipi di pianeti".

Buon viaggio

Ha notato che CUTE è adatto per sondare le atmosfere di mondi alieni. A differenza delle missioni spaziali più grandi, come il telescopio spaziale Hubble, questo satellite ha un solo lavoro da fare:scansionare quanti più gioves caldi possibile durante la sua breve durata di vita.

La Francia ha detto che dopo aver trascorso quattro anni a sviluppare CUTE a Boulder, lui e la sua squadra sono amareggiati dall'imminente lancio della missione. Egan, da parte sua, è ansioso che il piccolo velivolo intacchi le domande sul posto della Terra nella galassia.

"Quando guardi il cielo e vedi migliaia di stelle, che è esistenziale di per sé, " disse. "Ma poi pensi ai pianeti che abbiamo scoperto intorno a quelle stelle, migliaia di pianeti. Abbiamo appena scalfito la superficie per caratterizzarli, di comprendere la loro diversità. Quanto poco sappiamo è sorprendente, e unirsi allo sforzo per saperne di più è appagante."