CHEOPS

CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite) è un telescopio spaziale per lo studio di pianeti extrasolari, tramite il metodo del transito.^[2] Il lancio è avvenuto il 18 dicembre 2019 alle ore 09:54 CET, la durata della missione, inizialmente prevista in 3 anni e mezzo, in seguito è stata prorogata fino al 2026 ^[3].

Missione CHEOPS
Emblema missione
Dati della missione
Operatore	ESA Swiss Space Office
NSSDC ID	2019-092B
SCN	44874
Esito	in corso
Nome veicolo	CHEOPS
Vettore	Soyuz ST
Lancio	18 dicembre 2019, 09:54 CET[1]
Luogo lancio	Centre spatial guyanais
Durata	3,5 anni (prorogata fino al 2026)
Proprietà del veicolo spaziale
Costruttore	Airbus DS
Strumentazione	telescopio Ritchey-Chrétien con diametro di 32 cm
Parametri orbitali
Orbita	eliosincrona
Apoapside	701.3 km
Periapside	687.8 km
Periodo	98.5 min
Inclinazione	98.22 °
Semiasse maggiore	7065 km
Sito ufficiale, Sito ufficiale e Sito ufficiale
Cosmic Vision
Missione precedente Missione successiva BepiColombo Solar Orbiter

Missione

La missione è stata selezionata per la classe Small del programma Cosmic Vision nel 2012 tra 26 proposte, organizzata mediante una collaborazione tra ESA e Swiss Space Office.^[4] È stato il primo lancio di tipo "Small" ad essere ammesso all'interno del programma scientifico dell'ESA.^[5]

Il progetto è gestito dall'Università di Berna, mentre per la costruzione è stata selezionata la Airbus DS. Lo scopo della missione è misurare le dimensioni di esopianeti la cui massa è già nota, diversamente dalle missioni Kepler e TESS, permettendo di determinarne la densità e di conseguenza la classificazione come gassoso o roccioso.^[6][7]

Caratteristiche

Il satellite ha delle dimensioni di 1,5x1,5x1,5 m ed è basato sulla piattaforma Airbus AS-250 per satelliti medio-piccoli su orbite terrestri basse. Questa ha la forma di un prisma a base esagonale, disponendo su tre lati di pannelli fotovoltaici da 60 W integrati ad uno schermo solare e dall'altra metà del telescopio.^[8][9]

Dispone di un telescopio Ritchey-Chrétien di medie dimensioni, con un'apertura di 30 cm e una lunghezza di 1,2 m, montato su un tavolo ottico rigido.^[10] L'Università di Berna ha fornito la struttura meccanica mentre l'ottica del telescopio è stata realizzata, sotto la guida dell'ASI e dell'INAF, nei laboratori di Leonardo S.p.A. a Firenze, con la collaborazione di Thales Alenia Space a Torino. Media Lario S.r.l., una PMI che ha sede in provincia di Lecco, si è occupata delle operazioni di finitura della superficie ottica primaria^[11][12].Il sensore CCD di CHEOPS opera in una lunghezza d'onda visibile, tra 400 e 1100 nm con una sensibilità in grado di rilevare un esopianeta di dimensioni simili alla Terra attorno a una stella di 0,9 M_⊙ in un'orbita di sessanta giorni.^[13]

I pannelli solari, posizionati su uno scudo solare che protegge l'alloggiamento del radiatore e il rilevatore dai raggi solari, fornisce un'alimentazione continua di 64 watt per mantenerne le operazioni e consentire il download di 1,2 Gb di dati al giorno. Dispone anche di una batteria per immagazzinare l'energia in eccesso e mantenere il telescopio operativo anche durante le fasi di eclissi.

CHEOPS effettua le sue osservazioni a circa 700 km di altitudine, in un'orbita eliosincrona con un'inclinazione di 98°.^[11] La durata della missione principale è di tre anni e mezzo e il budget inizialmente stimato di 50 milioni di euro.^[6]

Osservazioni

Il tempo di osservazione disponibile (GTO, Guaranteed Time Observing) è riservato per l'80% al gruppo scientifico di Cheops. Il restante 20% è messo a disposizione della comunità astronomica, con proposte selezionate attraverso un processo di selezione di peer review.

Obiettivi

Il principale obiettivo di CHEOPS è la misurazione accurata delle dimensioni degli esopianeti per i quali le indagini spettroscopiche da Terra hanno già fornito stime della massa. Conoscere sia la massa che le dimensioni degli esopianeti consentirà agli scienziati di determinarne la densità e quindi determinarne la composizione approssimativa, e capire se questi pianeti siano di natura gassosa o rocciosa. CHEOPS è lo strumento più efficiente per la ricerca di transiti superficiali e per determinare con precisione i raggi degli esopianeti noti nell'intervallo di massa tra la Super Terra e Nettuno (1-6 raggi terrestri).^[6]

Risultati

CHEOPS non è una missione per scoprire nuovi pianeti o potenziali candidati come le missioni Kepler e TESS della NASA, tuttavia le sue osservazioni di follow-up di esopianeti candidati hanno permesso la conferma e anche la scoperta, in qualche caso, di nuovi pianeti. HD 108236 f è stato infatti scoperto da CHEOPS, l'anno dopo che il telescopio spaziale TESS aveva scoperto i primi quattro pianeti del sistema.^[14]

HD 110067 è una stella attorno alla quale il telescopio TESS nel 2020 aveva scoperto due esopianeti candidati, tuttavia i dati raccolti non convincevano gli scienziati, secondo loro non dovevano esserci solo due pianeti in quel sistema. Tramite osservazioni nel 2023 con CHEOPS, non solo si riuscirono a confermare i primi due pianeti, ma ne venne scoperto un terzo, e poi altri 3, questi in risonanza orbitale tra loro.^[15]

Tramite CHEOPS si è potuta calcolare (nel 2020) la temperatura superficiale di WASP-189 b, un pianeta gioviano caldo scoperto due anni prima dal progetto SuperWASP, calcolando una temperatura di 3.200 °C.