Ist TESS durch bodenbasierte Small-Teleskop-Arrays ersetzbar?

Hängt auch von den zu untersuchenden Wellenlängenbereichen ab. Zitat aus dem von Ihnen angegebenen Link:

Das einzige Instrument auf TESS ist ein Paket aus vier Wide-Field-of-View-CCD-Kameras. Jede Kamera verfügt über einen rauscharmen, stromsparenden 16,8-Megapixel-CCD-Detektor, der vom MIT Lincoln Laboratory entwickelt wurde. Jedes hat ein Sichtfeld von 24 ° × 24 °, einen effektiven Pupillendurchmesser von 100 mm (4 Zoll), eine Linsenbaugruppe mit sieben optischen Elementen und einen Bandpassbereich von 600 bis 1000 nm

Die atmosphärische Absorption hat einige ernsthafte Spitzen in der Nähe von 750 und 920 nm, was ein Grund dafür ist, diese Kameras im Orbit über der Atmosphäre zu platzieren.

Es gibt mehrere Gründe, warum wir ein weltraumgestütztes Exoplaneten-Teleskop einem bodengestützten Teleskop (oder einer Reihe von Teleskopen) vorziehen könnten.

1. Wie Carl Witthoft bereits sagte, begrenzt die atmosphärische Absorption das, was wir vom Boden aus tun können. Die Atmosphäre absorbiert bei wichtigen Wellenlängen und, was noch wichtiger ist, atmosphärische Störungen führen unerwünschtes Rauschen in Ihre Daten ein. In einem Bereich, in dem saubere, rauschfreie Daten von größter Bedeutung sind, ist es notwendig, etwas im Raum zu platzieren, um diese Probleme zu beseitigen.
2. Erdgestützte Exoplaneten-Jagd-Teleskope sind durch den Himmel, den sie sehen können, auf einige Arten eingeschränkt. Zum einen kann kein einziger erdbasierter Standort den gesamten Himmel sehen. Wenn Sie also wirklich eine vollständige Abdeckung wünschen, benötigen Sie diese Teleskope an mehreren Standorten auf der ganzen Welt, und das kann teuer werden. Ein Beispiel für ein solches Projekt ist das MEarth-Projekt, aber es gibt noch viele andere. Im Großen und Ganzen kann ein einzelnes Multikamera-Teleskop im Weltraum einen größeren Teil des Himmels abdecken und dies einfacher als eine Reihe von Teleskopen, die über den Planeten verstreut sind. Zweitens kommt die Idee der „Beschränkung durch den Himmel“ auch ins Spiel, wenn man bedenkt, dass bodengestützte Teleskope durch Wetter und Lichtverschmutzung begrenzt sind. Ein weltraumgestütztes Teleskop hat diese Einschränkungen nicht und kann mehr oder weniger jederzeit jeden Stern sehen (solange er nicht von Mond/Erde verdeckt oder zu nahe an der Sonne ist).
3. Bodengestützte Teleskope sind auch durch einen anderen Faktor begrenzt (der mit den beiden vorherigen zusammenhängt), nämlich dass sie ziemlich größenmäßig begrenzt sind. Die meisten bodengestützten Exoplaneten-Jagd-Teleskope sind Gruppen von kleinen Teleskopen, die entweder (a) spezifisch auf nahe gelegene, helle Sterne zielen oder (b) den Himmel scannen und nur Daten für die hellsten Sterne extrahieren. Keine dieser Situationen ist ideal, um wirklich 500.000 Sterne betrachten zu können, wie es TESS vorschlägt. Zum Beispiel zielte das MEarth-Projekt, das ich oben zitiert habe, ursprünglich nur auf 1.976 Sterne ab! Das ist weit weniger als die 500.000 von TESS, und genau wie MEarth bin ich sicher, dass TESS seine Betriebsparameter weiter ausbauen wird.
4. Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist, dass es bereits zahlreiche bodengestützte Exoplaneten-Jagd-Teleskope gibt. Es gibt jedoch nicht annähernd so viele weltraumgestützte Teleskope, die sich der Suche nach Exoplaneten widmen. Warum sollten wir uns einschränken und uns für das eine oder andere entscheiden, wenn wir beides tun könnten?

Ich denke, das größte Problem ist die Genauigkeit der Photometrie. Die atmosphärischen Turbulenzen begrenzen die bodengestützte photometrische Genauigkeit auf 1 %. Im Weltraum erreichte Kepler bei hellen Sternen in wenigen Stunden etwa 0,001 %. Diese Präzision ist erforderlich, um einen erdgroßen Planeten zu erkennen, der einen sonnengroßen Stern passiert.

Die Daseinsberechtigung von TESS besteht darin, in kurzer Zeit eine präzise und vollständige Durchmusterung von Exoplaneten, die kleiner als Jupiter sind, um helle Sterne herum durchzuführen.

Der Hauptgrund, in den Weltraum zu gehen, ist eine genauere Photometrie, als dies (auf effiziente Weise) vom Boden aus mit Blick durch die Erdatmosphäre möglich ist. Dies ermöglicht die Erkennung von Neptun und sogar erdgroßen Planeten, die derzeit von bodengestützten All-Sky-Experimenten wie WASP und HATnet nicht erkannt werden.

Der vorhergesagte Ertrag und die Verbesserung werden unten gezeigt (von der NASA TESS- Website).

Die beste Aussicht vom Boden aus scheint jetzt NGTS zu sein , das wahrscheinlich die Präzision haben wird, um zu den Sub-Neptun-Planeten zu gelangen, aber auf die südliche Hemisphäre beschränkt sein wird. NGTS startete letztes Jahr, solange es sehr bald Ergebnisse liefern kann, wird es TESS einen Schritt voraus sein.