Telescopul spațial Kepler al NASA a fost un observator în spațiul dedicat găsirii planetelor în afara sistemului nostru solar, cu un accent special pe găsirea planetelor care ar putea semăna cu Pământul. Observatorul a fost în funcțiune pentru puțin mai puțin de 9 ani, de la lansarea sa în martie 2009 până la dezafectarea sa din 15 noiembrie 2018.
De la lansarea observatorului, astronomii au descoperit mii de planete extra-solare sau exoplanete, doar prin acest telescop. Cele mai multe dintre ele sunt planete care sunt între dimensiunea Pământului și Neptun (care este de patru ori mai mare decât Pământul). Multe dintre aceste planete au fost descoperite într-o mică regiune a constelației Cygnus, unde Kepler a fost indicat pentru primii patru ani ai misiunii sale.
Kepler a descoperit 2.682 de exoplanete în timpul mandatului său și există mai mult de 2.900 de planete candidate care așteaptă confirmarea - istoria sugerează că majoritatea dintre acestea sunt adevărata afacere. Misiunea a continuat cu mult peste data de sfârșit programată, deși problemele cu punctarea în 2013 au obligat managerii de misiune să creeze o misiune K2 în care Kepler își schimbă punctul de vedere spre diferite locuri ale cerului.
În primii ani de vânătoare a exoplanetelor, astronomii au fost cei mai în măsură să găsească uriași giganti de gaz - dimensiunea lui Jupiter și mai mari - care se lăudau aproape de steaua părintească. Adăugarea Kepler (precum și vânătoare de planete mai sofisticate din pământ) înseamnă că s-au găsit mai multe „supra-Pământuri” sau planete care sunt puțin mai mari decât Pământul, dar au o suprafață stâncoasă. Descoperirile lui Kepler permit, de asemenea, astronomilor să înceapă să grupeze exoplanetele în tipuri, ceea ce ajută la înțelegerea originilor lor.
Misiunea primară
Kepler-ul de 600 de milioane de dolari a fost lansat în 2009 cu așteptarea ca acesta să dureze un an. A făcut parte din programul Discovery al NASA, care vizează nave spațiale cu costuri mai mici pentru explorarea sistemului solar; Kepler a fost selectat în 2001, în același timp cu Dawn, o navă spațială care a vizitat lumile mici Vesta și Ceres.
Vizionând un loc fix în constelația Cygnus, telescopul Kepler a monitorizat continuu 100.000 de stele cu secvență principală pentru planete. Telescopul a găsit exoplanete urmărind stelele întunecând în timp ce planetele treceau în fața lor.
Deoarece întunecarea stelelor poate avea loc și prin alte mijloace (de exemplu, o altă stea care pășește ușor suprafața), în primele zile aceste planete au fost confirmate prin intermediul altor telescoape, în general prin măsurarea „ondulației” gravitaționale pe care planeta o are pe stea.
Totuși, în februarie 2014, astronomii au fost pionierii unei noi tehnici numite „verificarea prin multiplicitate”, care funcționează în sistemele cu mai multe planete. O stea cu multiple planete în jurul ei este gravitațională stabilă, conform teoriei, în timp ce o stea care face parte dintr-un sistem de stele strâns ar avea un sistem mai instabil din cauza gravitației masive a fiecărei stele. Prin această tehnică, echipa a dezvăluit 715 planete confirmate într-o singură versiune, care a fost atunci cel mai mare anunț unic. [Galerie: O lume a planetelor Kepler]
Kepler a fost aprobat cu mult peste lungimea misiunii inițiale și a funcționat bine până în mai 2013, când o a doua dintre cele patru roți de reacție sau giroscopuri a eșuat. Telescopul are nevoie de cel puțin trei dintre aceste dispozitive pentru a rămâne orientat în direcția corectă. La vremea respectivă, NASA a spus că telescopul era încă în stare bună și că a investigat ideile alternative ale misiunii pentru hardware.
Nouă misiune
În câteva luni, agenția a venit cu o misiune pe care a numit-o „K2”. Misiunea ar folosi în esență vântul solar al soarelui pentru a stabiliza orientarea telescopului timp de câteva luni la un moment dat. Apoi, de aproximativ patru ori pe an, telescopul, care are aproximativ 4,7 metri lungime și 2,7 m în diametru, s-ar muta într-un alt câmp de vedere atunci când soarele s-a apropiat prea mult de senzorii săi.
În timp ce ritmul descoperirii planetare este mai mic cu noua misiune, noi descoperiri continuă să fie anunțate. Până în ianuarie 2016, peste 100 de planete noi au fost descoperite prin metoda K2. "Aceasta este o validare a capacității întregului program K2 de a găsi un număr mare de planete adevărate, de bună credință", a spus Ian Crossfield, astronom la Universitatea din Arizona, în cadrul întâlnirii anuale a Societății Astronomice Americane, în timpul căreia a fost anunțată descoperirea.
Kepler a examinat sistemul TRAPPIST-1 - care probabil are mai multe planete de dimensiuni terestre în el - între decembrie 2016 și martie 2017. În februarie, o altă echipă de astronomi a anunțat că au fost găsite mai multe planete de dimensiunea Pământului. Oamenii de știință Kepler au lansat apoi datele brute din observațiile lor TRAPPIST-1 pentru alte echipe de analizat, dacă ar fi interesate.
În februarie 2018, NASA a lansat o altă versiune de date Kepler cu 95 de planete noi găsite în timpul misiunii K2. Una dintre aceste planete orbita o stea strălucitoare, ceea ce o făcea un candidat ușor pentru urmărirea de către un observator de la sol.
Descoperiri majore
Realizarea majoră a lui Kepler a fost descoperirea varietății pure de sisteme planetare care există. Sistemele planetare pot exista în aranjamente compacte în limitele echivalentului orbitei lui Mercur. Ele pot orbita chiar în jurul a două stele, la fel ca Tatooine în universul Războiului Stelelor. Și într-o descoperire interesantă pentru cei care caută viață dincolo de Pământ, telescopul a dezvăluit că planetele mici și stâncoase similare Pământului sunt mai frecvente decât giganții de gaz mai mari, cum ar fi Jupiter.
NASA a avut un anunț voluminos în februarie 2014, când primii doi ani de observații Kepler au permis astronomilor să confirme 715 noi lumi într-un singur transport. Un singur comunicat în vrac a dublat numărul de planete cunoscute până la aproape 1.700.
O altă versiune uriașă de date a venit în mai 2016, fiind anunțate 1.284 de planete noi. Descoperirile lui Kepler erau în total 2.235 de planete, numărul total de exoplanete descoperite (de către toate observatoarele) totalizând aproximativ 3.200.
Anul următor, în iunie 2017, a venit lansarea finală a datelor din misiunea principală a lui Kepler. Descoperirile planetare confirmate de Kepler au fost impulsionate la 2.335. Inclusiv planetele potențiale, numărul total a fost de 4.034.
De asemenea, Kepler a ajuns în misiunea sa de a găsi o planetă aproximativ de dimensiunea Pământului în regiunea locuibilă a unei stele. Exoplaneta, numită Kepler-69c, se află la aproximativ 2.700 de ani-lumină distanță și are un diametru de aproximativ 1,5 ori mai mare decât al Pământului.
Alte lumi ciudate descoperite de telescop includ Kepler-62e și Kepler-62f, două lumi de apă care au probabil un ocean global - spre deosebire de Pământ, care are o fracție semnificativă din uscat. Planetele sunt la aproximativ 1.200 de ani lumină în constelația Lyra și sunt apropiate de dimensiunea Pământului.
Observațiile Kepler pe termen lung ale stelei KIC 8462852 au scos la iveală un model bizar de întunecare și strălucire. Astronomii încă încearcă să dea seama de natura schimbărilor de luminozitate, care a fost atribuită la orice, de la comete la un inel inegal de praf, la explicația mai puțin probabilă că este vorba despre o megastructură extraterestră.
Capacitatea lui Kepler de a privi luminozitatea în schimbare a stelelor a fost exploatată pentru Pleiadele, un cunoscut grup de stele care se află la doar 400 de ani lumină și este vizibil cu ochiul liber. Observațiile lui Kepler au oferit încă cea mai bună urmărire a variabilității lor.
Sfârșitul misiunii
Kepler a fost lansat cu 3 galoane (12 kilograme) de hidrazină în rezervorul său de combustibil. Combustibilul alimentează propulsoarele care ajută la corectarea derivării și efectuează manevre mari, inclusiv îndreptându-se către noi câmpuri de vedere și orientarea emițătorilor săi pe Pământ pentru a downlink datele științifice și pentru a primi comenzi. Întrucât Kepler nu are un gabarit precis pe rezervorul său de combustibil, inginerii nu puteau estima decât atunci când rămânea fără combustibil. În martie 2018, NASA a anunțat că se așteaptă ca rezervorul de combustibil al navei spațiale să funcționeze uscat în următoarele luni. Puțin peste șapte luni mai târziu, pe 30 octombrie, NASA a confirmat că Kepler nu avea gaze, iar nava spațială a fost dezafectată oficial pe 15 noiembrie.
În timp ce Kepler a ajuns la sfârșitul vieții sale de misiune, o altă navă spațială este în măsură să-și ia locul. O nouă navă spațială de vânătoare a exoplanetelor, denumită Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), lansată pe 18 aprilie 2018 și a început să colecteze date pe 25 iulie. Spre deosebire de Kepler, TESS nu este indicat într-o singură direcție; în schimb, nava spațială este programată să scaneze aproximativ 85 la sută din cer în timpul misiunii sale inițiale de doi ani. Oficialii misiunii se așteaptă ca TESS să descopere dovezi ale câtorva zeci de planete stâncoase aproape de planeta noastră și a multor alte planete de toate tipurile, care se bazează pe moștenirea lui Kepler.
Resurse aditionale:
- Citiți Prezentarea generală a misiunii Kepler și K2 a NASA.
- Verificați etapele majore ale descoperirii lui Kepler de-a lungul anilor.
- Aflați mai multe despre alte misiuni Discovery ale NASA.
Acest articol a fost actualizat pe 7 decembrie 2018 de către Space.com Editor Editor, Kimberly Hickok.
