Добавить новость

РСХБ составил рейтинг регионов по сбору яблок и других семечковых

Московские виноградари: праздник винограда пройдет в «Аптекарском огороде»

В Басманном районе построят детский сад на 200 мест

Остров Шкота во Владивостоке: Природное разнообразие и туристические возможности

News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

The CUTE Mission: Innovative Design Enables Observations of Extreme Exoplanets from a Small Package

5 Min Read

The CUTE Mission: Innovative Design Enables Observations of Extreme Exoplanets from a Small Package

Fig 1: Artist’s concept of the CUTE mission on-orbit. CUTE has been operating in a 560 km sun-synchronous orbit since September 2021.
Credits:
NASA

Of the approximately 5,500 exoplanets discovered to date, many have been found to orbit very close to their parent stars. These close-in planets provide a unique opportunity to observe in detail the phenomena critical to the development and evolution of our own solar system, including atmospheric mass loss and interactions with the host star. NASA’s Colorado Ultraviolet Transit Experiment (CUTE) mission, launched in September 2021, employed a new design that enabled exploration of these processes using a small spacecraft for the first time. CUTE provides unique spectral diagnostics that trace the escaping atmospheres of close-in, ultra-hot, giant planets. In addition, CUTE’s dedicated mission architecture enables the survey duration required to characterize atmospheric structure and variability on these worlds.

Atmospheric escape is a fundamental process that affects the structure, composition, and evolution of many planets. It has operated on all of the terrestrial planets in our solar system and likely drives the demographics of the short-period planet population characterized by NASA’s Kepler mission. In fact, atmospheric escape ultimately may be the determining factor when predicting the habitability of temperate, terrestrial exoplanets. Escaping exoplanet atmospheres were first observed in the hydrogen Lyman-alpha line (121nm) in 2003. However, contamination by neutral hydrogen in both the intervening interstellar medium and Earth’s upper atmosphere makes obtaining high-quality Lyman-alpha transit measurements for most exoplanets very challenging. By contrast, a host star’s near-ultraviolet (NUV; 250 – 350 nm) flux is two to three orders of magnitude higher than Lyman-alpha, and transit light curves can be measured against a smoother stellar surface intensity distribution.

This knowledge motivated a team led by Dr. Kevin France at the University of Colorado Laboratory for Atmospheric and Space Physics to design the CUTE mission (Fig 2). The team proposed the CUTE concept to NASA through the ROSES/Astrophysics Research and Analysis (APRA) Program in February 2016 and NASA funded the project in July 2017. The CUTE instrument pioneered use of two technologies on a small space mission: a novel, rectangular Cassegrain telescope (20cm × 8cm primary mirror) and a miniature, low-resolution spectrograph operating from approximately 250 – 330 nm. The rectangular telescope was fabricated to accommodate the unique instrument volume of the 6U CubeSat form factor, an adaptation that delivers approximately three times the collecting area of a traditional, circular aperture telescope.  The compact spectrograph meets the spectral resolution requirements of the mission while using scaled down component technology adapted from the Hubble Space Telescope.

Fig 2 – Image of the CUTE science instrument, including rectangular telescope and miniaturized spectrograph, mounted to the spacecraft bus.
Credit: CUTE Team, University of Colorado

This novel instrument design enables CUTE to measure NUV with similar precision as larger missions even in the more challenging thermal and pointing environment experienced by a CubeSat. In addition, the CUTE instrument’s NUV bandpass enables it to measure iron and magnesium ions from highly extended atmospheric layers that ground-based instruments cannot access. The CUTE science instrument is incorporated into a 6U Blue Canyon Technologies spacecraft bus that provides power, command and data handling, attitude control, and communications. This CubeSat platform enables CUTE to observe numerous transits of a given planet. The spectrogram from the CUTE instrument is recorded on a UV-optimized commercial off-the-shelf charge-coupled device (CCD), onboard data processing is performed, and data products are relayed to a ground station at the University of Colorado.

Fig 3 –Graduate student Arika Egan (center) and electrical engineer Nicholas DeCicco (left) install CUTE into the LANDSAT-9 secondary payload dispenser at Vandenberg Space Force Base.
Credit: CUTE Team, University of Colorado

CUTE was launched as a secondary payload on NASA’s LANDSAT-9 mission on September 27, 2021 into a Sun-synchronous orbit with a 560 km apogee. CUTE deployed from the payload dispenser (Fig 3) approximately two hours after launch and then deployed its solar arrays. Spacecraft beacon signals were identified by the amateur radio community on the first orbit and communications were established with the ground station at the University of Colorado the following day. On-orbit commissioning of the spacecraft and instrument concluded in February 2022 and the mission has been conducting science operations since that time.

As of February 2024, CUTE is actively acquiring science and calibration data (Fig 4), and has observed between 6 and 11 transits of seven different exoplanetary systems. Data downlink efficiency is the primary factor limiting the number of targets observed over the course of the mission. CUTE light curves and transit spectroscopy are revealing extended NUV atmospheres on some planets (Fig 5) and potential time variability in the atmospheric transmission spectra of others. For example, observations of the ultra-hot exoplanet, Jupiter WASP-189b, indicate a highly extended atmosphere. Magnesium ions are observed to be gravitationally unbound from the planet, which is evidence for active escape of heavy elements in this system. CUTE data are being archived by the NASA Exoplanet Science Institute (NExScI).

Fig 4 – Flight data from CUTE showing raw CCD observations (top) and calibrated one-dimensional spectra (bottom).
Image credit: France et al (2023)
Fig 5 – CUTE NUV transit light curve of the ultra-hot exoplanet, Jupiter WASP-189b. This light curve was created from three separate transit visits to the planet.
Image credit: Sreejith, et al (2023)

CUTE successfully demonstrated the use of a non-circular telescope and miniature spectrograph design for small space missions, an approach that has been subsequently adopted by several NASA and international mission designs, including NASA’s new Monitoring Activity from Nearby sTars with uv Imaging and Spectroscopy (MANTIS) mission. CUTE’s demonstration of sub-1% NUV precision has shown that the precision achieved by large UV astronomy missions can also be achieved by a CubeSat. In addition, student training and early-career mentorship have been key ingredients to CUTE’s mission success. So far, over 20 early career students and professionals have trained and participated in CUTE activities—ranging from science to engineering to operations.

PROJECT LEAD

Professor Kevin France, Laboratory for Atmospheric and Space Physics/University of Colorado

SPONSORING ORGANIZATION

Astrophysics Division Astrophysics Research and Analysis Program

Share

Details

Last Updated
Feb 27, 2024

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Остров Шкота во Владивостоке: Природное разнообразие и туристические возможности

Первичное отделение Движения Первых школы Егорьевска вошло в топ лучших России

Лавров призвал ликвидировать любую зависимость России от Запада

Московские виноградари: праздник винограда пройдет в «Аптекарском огороде»

Музыкальные новости

«Оренбург» — «Динамо» Москва — 2:2. Видеообзор матча РПЛ со спасительным голом на 95-й минуте

Выставка крымского имени «Тайны души и творчества Алемдара Караманова»

Полузащитник "Краснодара" Сперцян о разгроме "Локомотива": хорошо сделали работу

Сотрудники Росгвардии организовали экскурсию для детей в музей современной истории

Новости России

Первичное отделение Движения Первых школы Егорьевска вошло в топ лучших России

Средняя стоимость обучения в российской частной школе составляет 44 тысячи рублей в месяц

Олимпийская чемпионка Бережная: трансгендеры вытесняют женщин из большого спорта

Московские виноградари: праздник винограда пройдет в «Аптекарском огороде»

Экология в России и мире

Дистрибьюция Музыки.

Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»

Терпеть нельзя: Доктор Кутушов рассказал, почему нужно помочиться сразу же

Спорт в России и мире

Рублёв повредил руку ракеткой в матче 1/8 финала US Open

Александр Зверев вышел в 1/4 финала Открытого чемпионата США

Новак Джокович опустится минимум на четвёртую строчку рейтинга ATP

Теннисистка Самсонова вышла в четвертый круг US Upen

Moscow.media

В России разработали технологию 3D-печати протезов пальцев

Пассажирский поезд врезался в кроссовер

Губернатор Калужской области поручил разработать поэтапное расширение улицы Тарутинской в Калуге

Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»











Топ новостей на этот час

Rss.plus






Госинспекция по недвижимости освободила земельный участок в центре Москвы от самостроя

В Басманном районе построят детский сад на 200 мест

Остров Шкота во Владивостоке: Природное разнообразие и туристические возможности

Первичное отделение Движения Первых школы Егорьевска вошло в топ лучших России