Os caçadores de exoplanetas encontraram milhares de planetas, a maioria orbitando perto de suas estrelas hospedeiras, mas relativamente poucos mundos aliena­genas foram detectados que flutuam livremente pela gala¡xia como os chamados planetas errantes, não ligados a nenhuma estrela. Muitos astrônomos acreditam que esses planetas são mais comuns do que sabemos, mas que nossas técnicas de localização de planetas não estãoa  altura da tarefa de localiza¡-los.

A maioria dos exoplanetas descobertos atéagora foi encontrada porque eles produzem pequenas quedas na luz observada de suas estrelas hospedeiras conforme passam pelo disco da estrela de nosso ponto de vista. Esses eventos são chamados de tra¢nsitos.

O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA conduzira¡ uma pesquisa para descobrir muitos mais exoplanetas usando técnicas poderosas disponí­veis para um telesca³pio de campo amplo. As estrelas em nossa gala¡xia, a Via La¡ctea, se movem, e alinhamentos casuais podem nos ajudar a encontrar planetas invasores . Quando um planeta flutuante se alinha precisamente com uma estrela distante, isso pode fazer com que a estrela brilhe. Durante esses eventos, a gravidade do planeta atua como uma lente que amplia brevemente a luz da estrela de fundo. Embora Roman possa encontrar planetas desonestos por meio dessa técnica, chamada microlente gravitacional , háuma desvantagem - a distância atéo planeta da lente épouco conhecida.

O cientista de Goddard, Dr. Richard K. Barry, estãodesenvolvendo um conceito de missão chamado Contemporaneous LEnsing Parallax and Autonomous TRansient Assay (CLEoPATRA) para explorar os efeitos de paralaxe para calcular essas distâncias. Paralaxe éa mudança aparente na posição de um objeto em primeiro plano, visto por observadores em locais ligeiramente diferentes. Nossos cérebros exploram as visaµes ligeiramente diferentes de nossos olhos, de modo que também podemos ver a profundidade. Os astrônomos do século 19 estabeleceram as distâncias a estrelas próximas usando o mesmo efeito, medindo como suas posições mudavam em relação a s estrelas de fundo em fotografias tiradas quando a Terra estava em lados opostos de sua a³rbita.

Funciona de maneira um pouco diferente com a microlente, em que o alinhamento aparente do planeta e da estrela de fundo distante depende muito da posição do observador. Nesse caso, dois observadores bem separados, cada um equipado com um rela³gio preciso, testemunhariam o mesmo evento de microlente em momentos ligeiramente diferentes. O intervalo de tempo entre as duas detecções permite aos cientistas determinar a distância do planeta.

Para maximizar o efeito de paralaxe, CLEoPATRA pegaria uma carona em uma missão com destino a Marte que fosse lana§ada na mesma anãpoca de Roman, atualmente programada para o final de 2025. Isso o colocaria em sua própria a³rbita ao redor do Sol que alcana§aria uma distância suficiente de Ligue a  terra para medir eficazmente o sinal de paralaxe de microlente e preencher esta informação em falta.

O conceito CLEoPATRA também daria suporte ao PRime-focus Infrared Microlensing Experiment (PRIME), um telesca³pio terrestre atualmente equipado com uma ca¢mera usando quatro detectores desenvolvidos pela missão romana. As estimativas de massa para planetas microlentes detectados por Roman e PRIME sera£o significativamente melhoradas por observações simulta¢neas de paralaxe fornecidas por CLEoPATRA.

"CLEoPATRA estaria a uma grande distância do observata³rio principal, seja romano ou um telesca³pio na Terra", disse Barry. "O sinal de paralaxe deve então nos permitir calcular massas bastante precisas para esses objetos, aumentando assim o retorno cienta­fico."

Stela Ishitani Silva, assistente de pesquisa em Goddard e Ph.D. estudante da Universidade Cata³lica da Amanãrica em Washington, disse que entender esses planetas flutuantes ajudara¡ a preencher algumas das lacunas em nosso conhecimento de como os planetas se formam.

"Queremos encontrar vários planetas flutuantes e tentar obter informações sobre suas massas, para que possamos entender o que écomum ou o que não écomum", disse Ishitani Silva. "Obter a massa éimportante para entender seu desenvolvimento planetario."

Para encontrar esses planetas com eficiência, o CLEoPATRA, que concluiu um estudo do Laborata³rio de Planejamento de Missão nas Instalações de Voo Wallops no ini­cio de agosto, usara¡ inteligaªncia artificial. O Dr. Greg Olmschenk, um pesquisador de pa³s-doutorado que trabalha com Barry, desenvolveu uma IA chamada RApid Machine learnEd Triage (RAMjET) para a missão.

"Trabalho com certos tipos de inteligaªncia artificial chamados redes neurais", disse Olmschenk. "a‰ um tipo de inteligaªncia artificial que aprendera¡ por meio de exemplos. Então, vocêda¡ a ele um monte de exemplos do que deseja encontrar e do que deseja filtrar, e então ele aprendera¡ como reconhecer padraµes em esses dados para tentar encontrar as coisas que vocêdeseja manter e as coisas que deseja jogar fora. "

Eventualmente, a IA aprende o que precisa para identificar e são enviara¡ informações importantes. Ao filtrar essas informações, o RAMjET ajudara¡ o CLEoPATRA a superar uma taxa de transmissão de dados extremamente limitada. O CLEoPATRA tera¡ que observar milhões de estrelas a cada hora mais ou menos, e não hácomo enviar todos esses dados para a Terra. Portanto, a Espaçonave tera¡ que analisar os dados a bordo e enviar de volta apenas as medições das fontes que detecta como eventos de microlente.

"CLEoPATRA nos permitira¡ estimar muitas massas de alta precisão para novos planetas detectados por Roman e PRIME", disse Barry. "E pode nos permitir capturar ou estimar a massa real de um planeta flutuando livremente pela primeira vez - nunca foi feito antes. Ta£o legal e tão emocionante. Na verdade, éuma nova era de ouro para a astronomia agora, e eu estou muito animado com isso. "