در حال حاضر، ۵,۸۱۹ سیاره فراخورشیدی در ۴,۳۴۶ سامانه ستارهای تأیید شدهاند و هزاران سیاره دیگر در انتظار تأیید هستند. اکثریت عظیم این سیارات در بیست سال گذشته کشف شدهاند، به لطف ماموریتهایی مانند تلسکوپ فضایی کپلر، ماهواره بررسی سیارات فراخورشیدی گذرنده (TESS)، هابل معروف، ماموریت کانوکسیون، چرخش و گذرهای سیارات (CoRoT) و غیره. انتظار میرود هزاران سیاره دیگر نیز کشف شوند، زیرا تلسکوپ فضایی جیمز وب به کار خود ادامه میدهد و تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن (RST) به آن ملحق میشود.
در همین حال، اخترشناسان به زودی یک رصدخانه پیشرفته دیگر خواهند داشت که به جستجوی سیارات فراخورشیدی قابل سکونت کمک خواهد کرد. این رصدخانه “پاندورا” نام دارد، یک ماهواره کوچک که در سال ۱۳۹۹ به عنوان بخشی از فراخوان ناسا برای مفاهیم ماموریتهای پیشگام انتخاب شد. این رصدخانه برای مطالعه سیارات کشف شده توسط دیگر ماموریتها طراحی شده است و با بررسی جو سیارات فراخورشیدی و فعالیت ستارگان میزبان آنها از طریق مشاهدات چندطولموجی بلندمدت، اطلاعات بیشتری به دست خواهد آورد. ماموریت اکنون یک گام به مرحله پرتاب نزدیکتر شده است، زیرا ساختار اصلی فضاپیما که شامل ساختار، نیروی انرژی و دیگر سیستمها است، تکمیل شده است.
پاندورا که توسط برنامه اخترفیزیک پیشگام ناسا تأمین مالی میشود، همکاری مشترکی است بین آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیا و مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا. این ماموریت به بررسی سیارات کشفشده توسط دیگر رصدخانهها که از روش فتوومتری گذر (معروف به روش گذر) استفاده میکنند، خواهد پرداخت، جایی که اخترشناسان برای شناسایی حضور سیارات در حال گردش، تغییرات دورهای در درخشندگی ستارهها را رصد میکنند. سپس پاندورا این سیارات را برای رصد گذرهای آینده و دریافت طیف از جو آنها (که به آن طیفسنجی گذر میگویند) بررسی خواهد کرد.
با استفاده از این روش، دانشمندان میتوانند ترکیب شیمیایی جو سیارات فراخورشیدی را شناسایی کرده و به دنبال نشانههایی از فعالیت زیستی (یا “نشانههای زیستی”) بگردند. در طول ماموریت اصلی یکساله خود، پاندورا ۲۰ ستاره و ۳۹ سیاره فراخورشیدی آنها را در نور مرئی و مادون قرمز مطالعه خواهد کرد. تیم ماموریت پیشبینی میکند که پاندورا حداقل ۲۰ سیاره فراخورشیدی را ۱۰ بار برای ۲۴ ساعت مشاهده کند، که در این مدت گذرهایی رخ خواهد داد و ماهواره طیفهایی از جو سیارات را خواهد گرفت.
ویژهگی اصلی پاندورا این است که به دنبال شناسایی ابرها، مهها و آب در جو سیارات خواهد بود. دادههای بهدستآمده از این ماموریت، پایهای محکم برای تفسیر اندازهگیریهای انجام شده توسط وب و ماموریتهای آینده برای جستجوی دنیای قابل سکونت فراهم خواهد آورد. دانیل آپای، یکی از محققان اصلی ماموریت، استاد اخترشناسی و علوم سیارات در رصدخانه استیوارد و آزمایشگاه ماه و سیارات دانشگاه آریزونا است که هدایت گروه علمی سیارات فراخورشیدی ماموریت را بر عهده دارد. او در یک بیانیه خبری در دانشگاه آریزونا گفته است:
“اگرچه پاندورا کوچکتر و کمتر حساس از وب است، اما میتواند مدت بیشتری به ستارگان میزبان سیارات فراخورشیدی نگاه کند و به مطالعه عمیقتری بپردازد. درک بهتر از ستارگان به پاندورا و ‘برادر بزرگش’ یعنی تلسکوپ فضایی جیمز وب کمک خواهد کرد تا سیگنالهای ستارگان و سیارات آنها را از هم تفکیک کنند.”
این ایده برای تلسکوپ به منظور حل یک مشکل خاص در طیفسنجی گذر شکل گرفت. در طی گذرها، تلسکوپها نه تنها جو سیاره را در حین عبور آن از جو ستاره رصد میکنند، بلکه نور خود ستاره نیز ثبت میشود. علاوه بر این، سطح ستارگان یکنواخت نیست و دارای نواحی داغتر و روشنتر (فاکولا) و نواحی سردتر و تاریکتر (لکههای ستارهای) است که اندازه و موقعیت آنها در حین چرخش ستاره تغییر میکند. این موضوع منجر به “سیگنالهای ترکیبی” میشود که تمییز دادن نور عبوری از جو سیاره از نور ستاره دشوار میسازد، که میتواند سیگنالی مشابه سیگنال آب ایجاد کند.
پاندورا این سیگنالها را با رصد همزمان روشنایی ستاره میزبان در نور مرئی و مادون قرمز تفکیک خواهد کرد. این مشاهدات محدودیتهایی برای تغییرات نور ستاره ارائه خواهد داد که میتواند برای جدا کردن طیف ستاره از طیف سیاره استفاده شود.
تکمیل ساختار فضاپیما، پاندورا را یک گام به پرتاب نزدیکتر کرده است. این پیشرفت در تاریخ ۲۷ دی در کنفرانس مطبوعاتی جلسه ۲۴۵ ام انجمن اخترشناسی آمریکا در “ناسیونال هاربر” مریلند اعلام شد. “این یک دستاورد بزرگ برای ماست و ما را در مسیر پرتاب در پاییز نگه میدارد”،الیسا کوئینتانا، محقق اصلی پاندورا در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا گفت.
