สถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบของนาซา

สถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบของนาซา (NExScI)
ประเภทของไซต์	ดาราศาสตร์
สร้าง โดย	ดำเนินการให้กับNASAที่Caltech
URL	https://nexsci.caltech.edu/
สถานะปัจจุบัน	คล่องแคล่ว

สถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของนาซา (NExScI)เป็นส่วนหนึ่งของศูนย์ประมวลผลและวิเคราะห์อินฟราเรด (IPAC)และตั้งอยู่ภายในมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech)ในเมืองพาซาดีนา รัฐแคลิฟอร์เนีย NExScI เดิมชื่อศูนย์วิทยาศาสตร์มิเชลสัน และก่อนหน้านั้นคือศูนย์วิทยาศาสตร์อินเตอร์เฟอโรเมตรี ได้เปลี่ยนชื่อเป็น NExScI ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2008 เพื่อสะท้อนถึงความสนใจที่เพิ่มขึ้นของนาซาในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะหรือที่เรียกว่าดาวเคราะห์นอกระบบ ผู้อำนวยการบริหารของ NExScI คือชาร์ลส์ เอ. ไบช์แมน

NExScI คือองค์กรบริการด้านวิทยาศาสตร์ การดำเนินงาน และการวิเคราะห์สำหรับโครงการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของ NASA และนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ใช้งานโครงการเหล่านี้ NExScI ช่วยให้การดำเนินงานด้านวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะเป็นไปอย่างทันท่วงทีและประสบความสำเร็จ โดยการจัดหาโครงสร้างพื้นฐานด้านซอฟต์แวร์ การดำเนินงานด้านวิทยาศาสตร์ และการให้คำปรึกษาแก่โครงการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะและชุมชนผู้ใช้งาน

บทความนี้จะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกิจกรรมและโครงการต่างๆ ที่ NExScI กำกับดูแลและบริหารจัดการ

โครงการดาวเคราะห์นอกระบบซาแกน

โครงการซาแกน (Sagan Program) บริหารจัดการโดย NExScI สำหรับโครงการสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (Exoplanet Exploration Program) และประกอบด้วยโครงการทุนซาแกน (Sagan Fellowship Program) และการประชุมเชิงปฏิบัติการภาคฤดูร้อนเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของซาแกน (Sagan Exoplanet Summer Workshop) โครงการทุนซาแกน (Sagan Fellowships)เป็นหนึ่งในสามทุนวิจัยหลังปริญญาเอกเฉพาะด้านที่เป็นส่วนหนึ่งของสำนักวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ทุนวิจัยซาแกน (Sagan Fellowships)โครงการทุนวิจัยหลังปริญญาเอกซาแกน (Sagan Fellowship Program) สนับสนุนงานวิจัยเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ และร่วมกับโครงการทุนวิจัยด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของนาซาอีกสองโครงการ ได้แก่ โครงการทุนวิจัยไอน์สไตน์ (Einstein Fellowship Program) ซึ่งสนับสนุนงานวิจัยด้านฟิสิกส์ของจักรวาล และโครงการทุนวิจัยฮับเบิล (Hubble Fellowship Program) ซึ่งสนับสนุนงานวิจัยเกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาล การสมัครเข้าร่วมโครงการทุนวิจัยหลังปริญญาเอกซาแกนจะเปิดรับสมัครในช่วงฤดูใบไม้ร่วงของทุกปี โดยปกติจะมีการแจ้งผลการอนุมัติ 5-7 คนภายในเดือนกุมภาพันธ์ของปีถัดไป ทุนวิจัยนี้มีระยะเวลาสามปี และสามารถต่ออายุได้ทุกปีขึ้นอยู่กับผลการปฏิบัติงานและงบประมาณ

เวิร์กช็อปภาคฤดูร้อนเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Sagan Exoplanet Program และเปิดโอกาสให้นักศึกษาปริญญาโทและนักวิจัยหลังปริญญาเอกได้สำรวจหัวข้อที่เกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะอย่างลึกซึ้ง เวิร์กช็อปเหล่านี้จัดขึ้นมาตั้งแต่ปี 1999 (ก่อนปี 2009 รู้จักกันในชื่อ Michelson Summer Workshops) หัวข้อล่าสุดของเวิร์กช็อปภาคฤดูร้อน ได้แก่ดาวฤกษ์เป็นบ้านของดาวเคราะห์ที่อาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้บรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะและไมโครเลนส์

คลังข้อมูลทางดาราศาสตร์

NExScI ดูแลรักษาคลังข้อมูลทางดาราศาสตร์หลายแห่งเพื่อให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ได้ใช้ประโยชน์ โดยสองแห่งที่ใหญ่ที่สุดคือ คลังข้อมูลดาวเคราะห์นอกระบบของ NASA และคลังข้อมูลหอดูดาว Keck (KOA)

คลังข้อมูลดาวเคราะห์นอกระบบของ NASA

โครงการ NASA Exoplanet Archiveได้รับทุนสนับสนุนจาก NASA และให้บริการแก่ชุมชนผู้ใช้งานที่ทำงานกับข้อมูลดาวเคราะห์นอกระบบ โดยหลักๆ แล้วคือการให้บริการชุดข้อมูลการเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์จากภารกิจ KeplerและCOnvection ROtation and planetary Transits (CoRoT) รวมถึงเครื่องมือสำหรับการจัดการและวิเคราะห์ข้อมูลระยะยาว เนื้อหาในคลังข้อมูลประกอบด้วยคุณสมบัติของดาวเคราะห์นอกระบบและดาวฤกษ์เจ้าบ้าน และคุณสมบัติของดาวเคราะห์ที่คาดว่าจะเป็นดาวเคราะห์นอกระบบจาก Kepler ในรูปแบบตารางแบบโต้ตอบและข้อมูลอนุกรมเวลาจากโครงการ ต่างๆทั้งบนอวกาศและภาคพื้นดิน เครื่องมือวิเคราะห์ประกอบด้วยการแสดงภาพ การคำนวณ คาบเวลาและการทำนายปฏิทินการเคลื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์บริการใหม่นี้สามารถใช้งานได้ที่exoplanetarchive.ipac.caltech.edu

หอจดหมายเหตุหอดูดาวเค็ก

คลังข้อมูลหอดูดาวเค็ก (KOA) เป็นโครงการความร่วมมือที่ได้รับทุนสนับสนุนจากนาซา ระหว่างสถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบของนาซา (NExScI) และหอดูดาววิลเลียม เค็ก (WMKO)คลังข้อมูล KOA ประกอบด้วยข้อมูลจากเครื่องมือสองชิ้นบนกล้องโทรทรรศน์เค็ก ได้แก่ เครื่องสเปกโทรกราฟแบบเอเชลความละเอียดสูง (HIRES) และเครื่องสเปกโทรกราฟแบบเอเชลอินฟราเรดใกล้ ( NIRSPEC ) KOA เผยแพร่ข้อมูล HIRES ที่เก็บไว้ในคลังครั้งแรกเมื่อวันที่ 18 สิงหาคม 2547 และข้อมูลย้อนหลังไปถึงปี 2537 ส่วนข้อมูล NIRSPEC เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวันที่ 17 พฤษภาคม 2553 และข้อมูลย้อนหลังไปถึงปี 2542

การเข้าถึงข้อมูลเหล่านี้ของสาธารณะอยู่ภายใต้ข้อกำหนดนโยบายการเผยแพร่ข้อมูลที่ตกลงกันระหว่าง NASA และสถาบันพันธมิตรของ Keck ข้อมูลการสังเกตการณ์ที่สนับสนุนDeep Impactและ GRB051111 ซึ่ง เป็นการ ระเบิดรังสีแกมมาที่สังเกตได้เมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน 2548 สามารถเข้าถึงได้จากหน้าดาวน์โหลดเฉพาะ รวมถึงผ่านทางอินเทอร์เฟซผู้ใช้ KOA ด้วย

การบริหารเวลาของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Keck ของ NASA

กล้องโทรทรรศน์ Keck สองตัวที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เมตร ตั้งอยู่บนภูเขาไฟ Mauna Kea ที่ดับแล้ว บนเกาะฮาวายกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ดำเนินการโดยสมาคมวิจัยดาราศาสตร์แห่งแคลิฟอร์เนีย (CARA) มหาวิทยาลัยฮาวาย (UH)และ NASA โดยหอดูดาว William M. Keck (WMKO)ในWaimea รัฐฮาวาย

กล้องโทรทรรศน์ Keck ขนาด 10 เมตร สองตัว บนภูเขา Mauna Kea รัฐฮาวาย

ในฐานะพันธมิตรของกล้องโทรทรรศน์ Keck นาซาได้รับเวลาสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ 1 ใน 6 ของเวลาทั้งหมดที่มีในแต่ละปี NExScI เป็นผู้จัดการการขอรับข้อเสนอ การคัดเลือก และการกำหนดตารางเวลาสำหรับนาซา โดยมีการประกาศรับข้อเสนอปีละสองครั้ง (กำหนดส่งในเดือนกันยายนและมีนาคม) สำหรับสองภาคการศึกษาการสังเกตการณ์ของกล้องโทรทรรศน์ ข้อเสนอจะได้รับการประเมินจากเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์ รวมถึงความเชื่อมโยงกับเป้าหมายเชิงกลยุทธ์และการสนับสนุนภารกิจของนาซา

การสนับสนุนหอดูดาวภาคพื้นดิน

เครื่องวัดการแทรกสอดของเค็ก

เครื่องมือวัดการแทรกสอดของ Keck (KI)เชื่อมต่อกล้องโทรทรรศน์ Keck ขนาด 10 เมตรสองตัวเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเครื่องมือวัดการแทรกสอดอินฟราเรดที่มีฐานยาว 85 เมตร โครงการนี้ได้รับทุนสนับสนุนจาก NASA และพัฒนาโดยJet Propulsion Laboratory , หอดูดาว WM Keck และ NExScI KI ประกอบด้วย โหมด การวัดความชัดเจนและโหมดการหักล้างสัญญาณรวมถึงโหมดการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ ที่พัฒนาขึ้นใหม่ล่าสุด ด้วย

ในระหว่างการดำเนินงานของ KI นักวิทยาศาสตร์ที่ NExScI ได้ให้การสนับสนุนในการวางแผนและดำเนินการสังเกตการณ์ NExScI ยังได้พัฒนาเครื่องมือซอฟต์แวร์ต่างๆ เพื่อจำลองและวางแผนการสังเกตการณ์แบบอินเตอร์เฟอโรเมตริก และเพื่อปรับเทียบข้อมูล KI หลังจากสิ้นสุดภาคการสังเกตการณ์ 2012A (สิ้นสุดวันที่ 31 กรกฎาคม 2012) เครื่องมืออินเตอร์เฟอโรเมตร Keck จะไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป อย่างไรก็ตาม คลังข้อมูลและเครื่องมือซอฟต์แวร์ยังคงสามารถเข้าถึงได้ผ่านทาง หน้าสนับสนุน KI ของ NExScI

เครื่องวัดการรบกวนของกล้องโทรทรรศน์สองตาขนาดใหญ่ (LBTI)

อินเตอร์เฟอโร เมตรกล้องโทรทรรศน์แบบสองตาขนาดใหญ่ (LBTI) ^{[ 1 ]}ติดตั้งอยู่บนกล้องโทรทรรศน์แบบสองตาขนาดใหญ่บนภูเขากราแฮม รัฐแอริโซนา LBTI ได้รับการออกแบบมาเพื่อสำรวจภูมิภาคโดยรอบระบบดาวใกล้เคียงเพื่อค้นหาฝุ่นและดาวเคราะห์ และให้ภาพความละเอียดสูงพิเศษในช่วงอินฟราเรดกลาง

คาดว่าการดำเนินงานทางวิทยาศาสตร์ของ LBTI จะเริ่มขึ้นในช่วงต้นปี 2013 และ NExScI จะทำหน้าที่เป็นคลังข้อมูลสำหรับ LBTI และเป็นศูนย์สนับสนุนสำหรับนักวิจัยรับเชิญที่ใช้เวลาของ NASA ในการใช้งานเครื่องมือนี้

เครื่องวัดการรบกวนของคลื่นเสียงแบบทดสอบพาโลมาร์

Palomar Testbed Interferometer (PTI) ^{[ 2 ]} เป็น อินเตอร์เฟอโรเมตรดาวฤกษ์แบบใกล้รังสีอินฟราเรดที่มีฐานยาวตั้งอยู่ที่หอดูดาว Palomarทางตอนเหนือของเขต San Diego County พัฒนาขึ้นเพื่อสาธิตประโยชน์ของการวัดตำแหน่งดาวแบบดิฟเฟอ เรนเชียลบนพื้นดิน ในการค้นหาดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ใกล้เคียง และเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำคัญสำหรับอินเตอร์เฟอโรเมตร Keck และภารกิจในอวกาศ ปัจจุบัน PTI ไม่ได้ใช้งานแล้ว แต่สามารถเข้าถึงข้อมูลที่รวบรวมไว้ก่อนหน้านี้ได้ผ่านทางคลังข้อมูล PTI

ระบบติดตามดาวคู่ของ PTI ซึ่งเป็นระบบแรกและ (ยังคงเป็น) ระบบเดียวในประเภทนี้ สามารถติดตามแถบการรบกวนจากดาวเป้าหมายและดาวอ้างอิงที่ใช้วัดดาวเป้าหมายไปพร้อมๆ กันได้

นอกจากนี้ PTI ยังถูกใช้ในการวัดขนาดของดาวแคระ ดาวยักษ์ และดาวมหายักษ์ ขนาดของบริเวณที่ปล่อยแสงรอบดาวฤกษ์อายุน้อย และ วงโคจร ของดาวคู่นับเป็นอินเตอร์เฟอโรเมตรตัวแรกที่วัดการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางของ ดาว แปรแสงเซเฟอิด ได้โดยตรง และวัดความแบนจากการหมุนของดาวฤกษ์ที่หมุนเร็วได้โดยตรงเช่นกัน

บุคลากรของ NExScI มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ของ PTI และรับผิดชอบส่วนใหญ่ในด้านโครงสร้างพื้นฐานข้อมูล การวางแผนทางวิทยาศาสตร์ และแอปพลิเคชันการประมวลผลข้อมูล

การสนับสนุนหอดูดาวในอวกาศ

ระบบวิทยาศาสตร์และการวิเคราะห์ภารกิจเคปเลอร์ (KSAS)

นักวิทยาศาสตร์และโปรแกรมเมอร์ของ NExScI มีบทบาทนำในการพัฒนาระบบวิเคราะห์วิทยาศาสตร์สำหรับภารกิจเคปเลอร์ (KSAS) ซึ่งเป็นระบบซอฟต์แวร์ที่ทีมวิทยาศาสตร์ของเคปเลอร์ใช้ในการรวบรวมข้อมูลภารกิจและข้อมูลติดตามผลทั้งหมดเกี่ยวกับผู้สมัครดาวเคราะห์ จัดการการสังเกตการณ์ติดตามผล และสร้างแคตตาล็อกผลลัพธ์ของภารกิจ KSAS ยังช่วยอำนวยความสะดวกในการระบุผู้สมัครดาวเคราะห์และช่วยให้ทีมวิทยาศาสตร์ของเคปเลอร์จัดลำดับความสำคัญของผู้สมัครเหล่านี้สำหรับการสังเกตการณ์ภาคพื้นดินติดตามผล NExScI ยังได้พัฒนา ระบบเซิร์ฟเวอร์ โปรแกรมการสังเกตการณ์ติดตามผล^{[ 3 ]}ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามนี้ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เครื่องมือที่พัฒนาขึ้นสำหรับ KSAS จะถูกนำไปใช้กับชุดข้อมูลการผ่านหน้าดาวเคราะห์อื่นๆ

งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ NExScI

นักดาราศาสตร์ที่ NExScI มีส่วนร่วมในโครงการต่างๆ มากมาย ทั้งการทำวิจัยทางวิทยาศาสตร์โดยใช้หอดูดาวภาคพื้นดินและในอวกาศ รวมถึงการหาวิธีจัดการข้อมูลทางดาราศาสตร์จำนวนมหาศาลให้ดีที่สุด และเผยแพร่ข้อมูลเหล่านั้นสู่สาธารณชนในวงกว้าง

ลิงก์ภายนอก