Вже минули часи, коли для проведення астрономічних досліджень потрібно було бути частиною наукових установ або вигравати міжнародні гранти. Тепер всі мають рівні шанси досліджувати далекі світи: як досвідчені науковці, так і астрономи-аматори. І все завдяки TESS – космічному телескопу з відкритою базою отриманих даних.

Детальніше про TESS, його відкриття, плани, а також роботу українських астрономів із його даними – у нашій статті.

Що таке TESS?

Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) – космічний телескоп, створений для пошуку екзопланет (тобто планет поза нашою Сонячною системою) за допомогою транзитного методу. TESS є місією класу Explorer від NASA і здійснюється під керівництвом Массачусетського технологічного інституту (MIT). 

Космічний телескоп TESS, запущений 18 квітня 2018 року, працює на високоеліптичній орбіті, що забезпечує тривале безперервне спостереження за зорями. Це дозволяє отримувати надточні криві блиску з роздільністю до тисячних часток зоряної величини – значно точніші, ніж у телескопів на низьких орбітах.

Телескоп TESS перед запуском

Джерело: TESS Telescope Information

Телескоп зафіксував своє «перше світло» (тобто перший знімок)  7 серпня 2018 року, а оприлюднили його 17 вересня того ж року. Це зображення створене шляхом поєднання кадрів усіх чотирьох його камер.

Перший знімок TESS

Джерело: First Light! TESS Shares First Science Image in Hunt to Find New Worlds

Огляд телескопа охоплює 85% неба в межах приблизно 200 світлових років (для порівняння, попередня місія з телескопом Kepler охоплювала лише 0,25% – у 340 разів менше!). Телескоп робить повнокадрові знімки з експозицією близько 30 хвилин, що дає змогу вченим виявляти несподівані швидкоплинні явища, такі як гамма-спалахи.

Наукові дані передаються з TESS на Землю приблизно кожні два тижні. 

Мета TESS

Головна мета телескопа TESS – пошук екзопланет. Він веде спостереження за великою ділянкою неба та фіксує кандидатів у екзопланети. Якщо їхнє існування підтверджується, надалі з ними працюють інші телескопи, які досліджують та вивчають хімічний склад і характеристики екзопланет.

Фактично, TESS можна вважати пошуковим «прицілом» для James Webb Space Telescope (JWST) та інших великих космічних програм пошуку та дослідження екзопланет, запуск яких заплановано у майбутньому.

Транзитний метод

TESS шукає екзопланети за допомогою транзитного методу спостереження. Основа методу полягає в тому, що якщо планета проходить по диску материнської зорі (це називається транзитом), стане помітним зниження яскравості цієї зорі.

Ілюстрація роботи транзитного метода

Приклад транзиту в нашій Сонячній системі – транзит Венери через Сонце у 2004 році.

Транзит Венери через Сонце у 2004 році.

Джерело: 2004 Venus Transit Photo Gallery

Хоча для підтвердження планети необхідно багато часу та подальші спостереження наземними телескопами, метод ефективний для великих планет із коротким орбітальним періодом – так званих «гарячих Юпітерів». 

Відкриття TESS

Станом на травень 2025 року, за даними NASA Exoplanet Archive, телескоп TESS виявив 636 підтверджених екзопланет та 7655 кандидатів в екзопланети (TESS Objects of Interest, TOI), які ще очікують підтвердження або відхилення науковою спільнотою.

Серед найважливіших відкриттів телескопа TESS варто відзначити:

• планету TOI 700 d розміром, близьким до земного, яка обертається навколо червоного карлика в зоні, потенційно придатній для існування рідкої води;
• планету TOI-1231 розміром з Нептун, що знаходиться в зоні придатності для життя навколо червоного карлика;
• кілька екзопланет класу «гарячих Юпітерів» із орбітальним періодом менше двох діб;
• кілька «суперземель» із масою приблизно в п’ять разів більшою за Землю;
• було підтверджено, що зоря Альфа Дракона є затемнюваною подвійною системою.

Крім цих відкриттів, зроблено сотні інших великих і малих знахідок, про які можна дізнатися з відкритих наукових джерел, зокрема офіційного сайту TESS.

Місії TESS

Перша місія TESS тривала два роки та показала надзвичайно успішні результати. Оскільки орбіта залишається стабільною, обладнання працює добре, а обсяг відкриттів перевершив очікування, NASA схвалило продовження місії.

Поточний список місій TESS виглядає так:

• Перша основна місія (2018 – 2020): пошук екзопланет навколо яскравих зір у 26 спостережних секторах.
• Перша продовжена місія (липень 2020 – 2022): повторне спостереження тих же секторів для виявлення нових екзопланет і уточнення деталей про відомі.
• Друга продовжена місія (2022 – теперішній час): розширення спостережень на нові ділянки неба. 

За прогнозами, орбіта TESS залишиться стабільною ще щонайменше на 10 років від старту (тобто приблизно до 2028 року), і наразі ресурсів телескопа вистачає для продовження роботи.

Як долучитися до досліджень

Місія TESS не лише відкриває нові екзопланети, а й надає у відкритий доступ велику кількість астрономічних даних, з якими може працювати кожен охочий – від аматорів до професійних астрономів. Лише уявіть: будь-хто охочий має доступ до унікальних і найсвіжіших даних, отриманих потужним космічним телескопом! 

Дані TESS відкривають широкі можливості для наукових досліджень:

• аналіз кривих блиску зір з метою пошуку нових транзитів екзопланет;
• вивчення змінних зір або зоряної активності;
• порівняльний аналіз із даними інших місій (наприклад, Gaia, Kepler або наземних телескопів);
• створення власних автоматизованих алгоритмів пошуку транзитів.

Офіційним архівом даних місії є Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST).

MAST створив спеціальну сторінку з інструкціями та інструментами для роботи з даними TESS. Нижче наведено основні можливості для тих, хто хоче приєднатися до досліджень:

• MAST Portal – це головний інтерфейс для доступу до архіву TESS. Тут можна:
  • завантажувати криві блиску, піксельні дані об’єктів і повнокадрові знімки;
  • отримувати звіти з результатами валідації кандидатів у екзопланети;
  • виконувати пошук об’єктів за допомогою TESS Input Catalog (TIC) або Candidate Target List (CTL);
  • фільтрувати дані за координатами, зоряною величиною, періодом обертання тощо.
• TESS Input Catalog (TIC) – каталог, що містить дані про понад 1,7 мільярда точкових і понад 100 мільйонів розширених джерел. Він використовується для ідентифікації цілей і визначення фізичних характеристик зір, як-от температура, радіус, маса тощо.
• Candidate Target List (CTL) – підмножина TIC із близько 9,5 мільйона зір, які вважаються найперспективнішими для виявлення екзопланет транзитним методом. CTL допомагає обрати зорі, навколо яких найімовірніше можна знайти нові планети.

Крім того, існує велика кількість інструментів і бібліотек з відкритим кодом для аналізу даних TESS, зокрема:

• Lightkurve (для роботи зі світловими кривими); 
• eleanor (для отримання світлових кривих із повнокадрових знімків);
• EXOTIC (для аналізу транзитів екзопланет).

Докладну інформацію про продукти TESS можна переглянути тут.

Що далі: майбутнє TESS

Зараз цей потужний телескоп продовжує відкривати безліч різноманітних світів, що розташовані поруч із Сонцем – як подібних до нашої планети, так і зовсім не схожих.

У майбутньому такі апарати, як космічний телескоп імені Джеймса Вебба, космічний телескоп Ненсі Ґрейс Роман, а також телескоп Європейського космічного агентства ARIEL, досліджуватимуть список близьких світів, відкритий телескопом TESS, більш детально – вивчатимуть їхні атмосфери та хімічний склад, аби краще зрозуміти, як формуються й еволюціонують екзопланети.

Хто знає – можливо, одного дня один з цих телескопів відкриє придатну до життя екзопланету, схожу на нашу Землю. І цілком ймовірно, що підґрунтям для цього відкриття слугуватимуть дані, отримані саме телескопом TESS!

Україна та TESS

Українські дослідники мають доступ до даних космічного телескопа TESS і можуть використовувати їх для власних наукових відкриттів. Але через невелику кількість як професійних астрономів, так і захоплених аматорів, публікацій з українською участю поки що зовсім небагато.

За даними Центру наукової підтримки місії TESS NASA наразі налічується 32 публікації українських авторів – 30 статей і 2 анотації. Для порівняння: станом на червень 2025 року у світі вже опубліковано 2755 наукових робіт на основі даних TESS.

Але ми в Clear Skies Foundation активно працюємо над покращенням ситуації! Наша місія – розвиток астрономічної освіти і науки в Україні. Ми навчаємо новачків – як тих, хто вже зробив перші кроки в астрономії, так і тих, хто лише замислюється над цим. 

Наші проєкти з «TESS-UA» та «Мисливці за зорями» мають на меті навчити молодь працювати з даними телескопа TESS для вивчення екзопланет, змінних зір, а також потенційно придатних для життя планет. До команди входять як професійні астрономи, так і початківці, а також ентузіасти з інших галузей.

Про сам проєкт і його результати розповімо в одному з наступних матеріалів, тож слідкуйте за нашими оновленнями, щоб нічого не пропустити!

Контакти CSF

Якщо у вас виникнуть запитання щодо використання даних телескопа TESS або ви зацікавлені в тому, щоб долучитися до наших наукових проєктів, надсилайте листа на електронну адресу contact@csf-ua.com – ми завжди раді допомогти!

Нумо до нових відкриттів!