NASA-sonden Pandora begynner jakten på atmosfærer rundt fremmede planeter

NASA-sonden Pandora er laget for å løse et av de store problemene i jakten på atmosfærer rundt eksoplaneter: Stjernen som planeten går i bane rundt, kan selv endre lyset forskerne bruker som grunnlag for analysen. Pandora ble skutt opp i lav jordbane 11. januar 2026 og startet sitt primære vitenskapsprogram 25. august samme år. 1

I løpet av det ett år lange programmet skal satellitten studere minst 20 kjente eksoplaneter. Hver planet skal observeres gjentatte ganger sammen med vertsstjernen når planeten passerer foran den. Målet er ikke bare å lete etter vann, skyer og dis i atmosfærene, men også å finne ut hvilke signaler som kommer fra planeten – og hvilke som skyldes stjernen. 15

En stjerne er ikke en perfekt lyspære

En eksoplanetpassasje, eller transitt, skjer når en planet beveger seg foran stjernen sett fra jorden. Litt av stjernelyset passerer da gjennom planetens atmosfære på vei mot teleskopet. Ulike gasser absorberer ulike bølgelengder av lyset, og målingene kan derfor settes sammen til et såkalt transmisjonsspektrum. Dette gir forskerne ledetråder om atmosfærens kjemiske sammensetning. 310

Utfordringen er at stjerner hele tiden forandrer seg. Mørkere og kjøligere stjerneflekker, samt lysere områder kalt fakulae, kan endre både stjernens tilsynelatende lysstyrke og spektrum. Slike variasjoner kan ligne på atmosfæresignaler, skjule dem eller forvrenge dem. 4

Pandora skal derfor observere planeten og vertsstjernen samtidig. Instrumentene samler inn lys i synlige bølgelengder og spektre i nærinfrarødt. Over tid kan forskerne bruke stjernedataene til å anslå hvor aktiv stjernen er, og ta hensyn til denne «forurensningen» når planetens transmisjonsspektrum tolkes. 15

Slik skal Pandora bruke det første året

I løpet av hovedoppdraget skal Pandora observere minst 20 eksoplaneter. Planen er å besøke hvert mål omtrent ti ganger, og hver observasjon skal vare rundt 24 timer og være sentrert rundt en planetpassasje. 35

Det gir forskerne mer enn ett enkelt øyeblikksbilde av et planetsystem. Gjentatte observasjoner kan vise om et mulig atmosfæresignal holder seg stabilt samtidig som stjernens synlige og infrarøde lys endrer seg. På den måten blir det lettere å skille planetens signal fra variasjoner på stjernen. 25

Teleskopet om bord er laget i aluminium og har en åpning på omtrent 45 centimeter, tilsvarende 17 tommer. Det er utviklet av Lawrence Livermore National Laboratory i samarbeid med Corning Incorporated. 4

Pandora har også en nærinfrarød sensor fra NASA Goddard som ifølge oppdragsdokumentasjonen opprinnelig ble utviklet som en reserve til et instrument på James Webb-romteleskopet. Sensoren gir satellitten ekstra dekning i infrarødt mens den følger hele systemet av stjerne og planet over lang tid.

Hvorfor vann står høyt på listen

Pandora skal lete etter atmosfæriske kjennetegn som dis, skyer og vann. 1 Vann er særlig interessant fordi det kan gi informasjon om planetens sammensetning og klima, og fordi det er viktig når forskere vurderer forhold som kan være relevante for beboelighet. NASA beskriver målingene fra Pandora som et grunnlag for å tolke observasjoner fra Webb og for framtidige oppdrag som skal undersøke potensielt beboelige verdener.

Et funn av vann vil likevel ikke alene bevise at en planet er beboelig – eller bebodd. Betydningen avhenger av den samlede atmosfæren og miljøet på planeten. Pandoras viktigste bidrag er å gjøre målingene som gir denne sammenhengen, mer pålitelige.

Det første oppdraget i Astrophysics Pioneers-programmet

Pandora er den første satellitten som er skutt opp gjennom NASAs Astrophysics Pioneers-program. Programmet støtter små, ambisiøse astrofysikkoppdrag som kan undersøke avgrensede forskningsspørsmål med et mindre romfartøy enn de store flaggskipobservatoriene. 14

Oppdraget skiller seg også ut ved at det er bygget rundt samtidige målinger i flere farger av både eksoplaneter og vertsstjerner. I stedet for å behandle stjernens aktivitet som tilfeldig bakgrunnsstøy, gjør Pandora stjernen til en egen del av målingen. Det er nettopp dette som skal bidra til å håndtere stjerneforurensning i eksoplanetenes transmisjonsspektre. 710

Kildene støtter at Pandora skal levere det første planlagte datasettet med samtidige, flerbåndede observasjoner over lang tid av eksoplaneter og vertsstjerner. De gir derimot ikke grunnlag for å slå fast at Pandora er det første romteleskopet noensinne som er utviklet for alle typer detaljerte multibåndsmålinger av stjernelys som passerer gjennom eksoplanetatmosfærer. 10

Hvem står bak Pandora?

NASAs Goddard Space Flight Center leder den vitenskapelige delen av oppdraget, med Elisa Quintana som hovedforsker. Lawrence Livermore National Laboratory er medansvarlig og står for prosjektledelse og ingeniørarbeid. 1

University of Arizona leder den daglige driften av oppdraget og bidrar til forskningsprogrammet. Lawrence Livermore utviklet CODA-teleskopet sammen med Corning, mens NASA Goddard leverte den infrarøde sensoren. 4

Et støtteverktøy for Webb-æraen

James Webb-romteleskopet kan gjøre svært følsomme målinger av eksoplanetatmosfærer. Men også Webb-data må tolkes riktig, slik at forskerne ikke forveksler en planets svake signal med variasjoner på vertsstjernen. Pandoras gjentatte målinger i synlig lys og nærinfrarødt skal gjøre det mulig å beregne denne stjernepåvirkningen bedre og gi et sikrere grunnlag for å tolke Webb-spektre.

I praksis er Pandora derfor like mye et kalibreringsoppdrag som en eksoplanetundersøkelse. Resultatene kan hjelpe forskerne med å vurdere om et mulig atmosfæresignal er robust, om det skyldes stjernen, eller om det fortsatt er usikkert. Denne kunnskapen kan igjen påvirke både utformingen av framtidige observatorier og hvilke mål de velger når de leter etter atmosfærer på potensielt beboelige verdener. 7