De Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) is een ruimtetelescoop van de NASA die ontworpen is om te zoeken naar planeten buiten het zonnestelsel (dergelijke planeten worden exoplaneten genoemd). TESS gebruikt de zogenaamde transitmethode: wanneer een planeet voor zijn sterrenoppervlak langs beweegt, veroorzaakt dat een miniem dipje in de helderheid van de ster dat met gevoelige telescopen kan worden gemeten.

TESS werd op 18 april 2018 gelanceerd met een SpaceX Falcon 9 Full Thrust-raket vanaf het Cape Canaveral Air Force Station. De totale waarde van het contract voor lanceerdiensten bedroeg 87 miljoen dollar. SpaceX kreeg de lancering in december 2014 toegewezen.

Missie en doelen

  • Zoeken naar nabijgelegen exoplaneten: TESS richt zich op relatief heldere, nabije sterren zodat gevonden planeten geschikt zijn voor vervolgwaarnemingen met grote telescopen.
  • Inventarisatie voor vervolgonderzoek: Het doel is duizenden kandidaat-planetensystemen te vinden waarvan veel geschikt zijn voor spectroscopische studie van de atmosferen (bijvoorbeeld met de James Webb Space Telescope).
  • Breed gebied: In tegenstelling tot eerdere missies die op een klein stukje hemel concentreerden, voert TESS een bijna-sky-survey uit en bestrijkt daardoor een groot deel van de hemel.

Instrumenten en werkwijze

TESS heeft vier identieke, wide-field camera's die samen een groot gebied van de hemel in beeld brengen (ongeveer 24° × 96° per observatiesector). De camera's gebruiken CCD-detectoren die speciaal zijn ontworpen voor nauwkeurige lichtmetingen. Tijdens de primaire missie verzamelde TESS voor geselecteerde sterren lichtkrommen met een korte belichtingscadans (ongeveer twee minuten), en maakte full-frame beelden met een langere cadans (oorspronkelijk om de 30 minuten), die later tijdens verlengingsmissies zijn verbeterd.

Wanneer in de lichtkromme van een ster periodieke dips zichtbaar zijn, wordt het object als kandidaat aangemerkt (een TESS Object of Interest, TOI). Zulke kandidaten vereisen vaak vervolgwaarnemingen met grondgebonden telescopen of spectrometers (radiale-snelheidsmetingen) en soms ruimtetelescopen om de planeet te bevestigen en zijn massa en atmosferische eigenschappen te bepalen.

Baan en missieduur

TESS bevindt zich in een unieke, sterk elliptische baan met een omloopperiode van ongeveer 13,7 dagen, in een 2:1 resonantie met de maan. Deze baan is relatief stabiel en maakt lange, ononderbroken observatieperioden mogelijk zonder dat de aarde de telescoop voortdurend blokkeert. De primaire missie duurde twee jaar, maar TESS werkt sindsdien in verlengde missies die extra waarnemingen en verbeterde cadansen mogelijk maken.

Ontdekkingen en wetenschappelijke impact

TESS heeft duizenden kandidaat-exoplaneten (TOIs) geïdentificeerd en heeft bijgedragen aan de bevestiging van honderden exoplaneten, variërend van grote gasreuzen tot kleine, mogelijk rotsachtige planeten. Belangrijke bijdragen van TESS zijn onder andere het vinden van planeetstelsels rond relatief heldere sterren die geschikt zijn voor gedetailleerd vervolgonderzoek van massa, dichtheid en atmosferen. Deze ontdekkingen helpen bij het begrijpen van de diversiteit van planeten en bij het bepalen van welke werelden het meest geschikt zijn om te zoeken naar tekenen van atmosfeer of boeken tekenen van habitabiliteit.

Samenwerking en data-toegang

De missie wordt geleid door onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) met belangrijke partners zoals NASA's Goddard Space Flight Center, het MIT Lincoln Laboratory en andere onderzoeksinstellingen en universiteiten wereldwijd. Alle wetenschappelijke gegevens van TESS worden openbaar gemaakt via archieven zoals het Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST), zodat onderzoekers overal ter wereld analyses en vervolgstudies kunnen uitvoeren.

TESS heeft een grote rol gespeeld in de huidige exoplanetenonderzoeken: door heldere, nabije doelsterren te vinden, levert de telescoop uitstekende kandidaten voor detailonderzoek met zowel grond- als ruimtegebaseerde instrumenten, en draagt zo direct bij aan ons begrip van planetenvorming en -eigenschappen.