NASAs Kepler-romteleskopet var et observatorium i rommet som var dedikert til å finne planeter utenfor solsystemet vårt med særlig fokus på å finne planeter som kan ligne Jorden. Observatoriet var i drift i knappe 9 år, fra det ble lansert i mars 2009 til sitt nedleggelse 15. november 2018.
Siden lanseringen av observatoriet har astronomer oppdaget tusenvis av ekstra-solplaneter, eller eksoplaneter, gjennom dette teleskopet alene. De fleste av dem er planeter som er mellom størrelsen på Jorden og Neptun (som er fire ganger størrelsen på Jorden). Mange av disse planetene ble oppdaget i en liten region i stjernebildet Cygnus, der Kepler ble pekt på de fire første årene av oppdraget.
Kepler oppdaget 2 682 exoplaneter i løpet av sin periode, og det er mer enn 2900 kandidatplaneter som venter på bekreftelse - historien antyder at de fleste av dem er den virkelige avtalen. Oppdraget fortsatte langt utover den planlagte sluttdatoen, selv om problemer med å peke i 2013 tvang misjonsledere til å opprette et K2-oppdrag der Kepler svinger synet til forskjellige himmelflekker.
I de første årene med eksoplanettjakt var astronomer best i stand til å finne enorme gassgiganter - Jupiters størrelse og større - som lurte i nærheten av forelderstjernen. Tilsetningen av Kepler (så vel som mer sofistikert planetjakt fra bakken) betyr at det er funnet flere "super-Earths", eller planeter som bare er litt større enn Jorden, men har en steinete overflate. Keplers funn lar også astronomer begynne å gruppere eksoplaneter i typer, noe som hjelper deg med å forstå deres opprinnelse.
Primæroppdrag
Kepler på 600 millioner dollar ble lansert i 2009 med forventning om at den skulle vare i ett år. Det var en del av NASAs Discovery-program, som retter seg mot rimelige romfartøyer for utforskning av solsystemet; Kepler ble valgt ut i 2001 på samme tid som Dawn, et romfartøy som besøkte de små verdenene Vesta og Ceres.
Kepler-teleskopet holdt fast på et fast sted i stjernebildet Cygnus, og overvåket kontinuerlig 100 000 stjerner i hovedsekvensen for planeter. Teleskopet fant eksoplaneter ved å se etter stjerner som dimmet når planeter passerte foran dem.
Fordi stjernedemping også kan finne sted på andre måter (for eksempel en annen stjerne som beiter litt på overflaten), ble disse planetene i de første dagene bekreftet gjennom andre teleskoper, generelt ved å måle gravitasjons "wobble" planeten har på stjernen.
I februar 2014 pionerer astronomene imidlertid en ny teknikk kalt "verification by multiplicity", som fungerer i systemer med flere planeter. En stjerne med flere planeter rundt seg er i henhold til teorien, i henhold til teorien, mens en stjerne som er en del av et nærstengt system av stjerner, ville ha et mer ustabilt system på grunn av hver stjernes enorme tyngdekraft. Gjennom denne teknikken avslørte teamet 715 bekreftede planeter i en utgivelse, som da var den største enkeltannonseringen. [Galleri: En verden av Kepler-planeter]
Kepler ble godkjent langt utenfor den opprinnelige oppdragslengden og fungerte helt fint til mai 2013, da et sekund av de fire reaksjonshjulene eller gyroskopene mislyktes. Teleskopet trenger minst tre av disse enhetene for å holde seg spiss i riktig retning. På det tidspunktet sa NASA at teleskopet fremdeles var i god stand ellers, og undersøkte alternative oppdragsidéer for maskinvaren.
Nytt oppdrag
I løpet av få måneder kom byrået med et oppdrag som det kalte K2. Oppdraget ville i hovedsak bruke solens solvind for å stabilisere teleskopets pek i flere måneder av gangen. Så, omtrent fire ganger i året, ville teleskopet, som er rundt 4,7 meter (4,7 meter) langt og 9 fot (2,7 m) i diameter, bevege seg til et annet synsfelt når solen kom for nær sensorer.
Mens tempoet for planetarisk oppdagelse er mindre med det nye oppdraget, fortsetter det å bli kunngjort nye funn. I januar 2016 ble mer enn 100 nye planeter oppdaget med K2-metoden. "Dette er en validering av hele K2-programmets evne til å finne et stort antall sanne, bona fide-planeter," sa Ian Crossfield, en astronom ved University of Arizona, under American Astronomical Society sitt årlige møte, hvor funnet ble kunngjort.
Kepler undersøkte TRAPPIST-1-systemet - som sannsynligvis har flere planeter i jordstørrelsen i seg - mellom desember 2016 og mars 2017. Den februar kunngjorde et annet team av astronomer at det var blitt funnet flere jordstørrede planeter. Kepler-forskere slapp deretter rå data fra sine TRAPPIST-1-observasjoner for andre team å analysere, hvis de var interessert.
I februar 2018 la NASA ut en ny utgivelse av Kepler-data med 95 nye planeter funnet under K2-oppdraget. En av disse planetene gikk i bane rundt en lys stjerne, noe som gjorde den til en enkel kandidat for oppfølging av et jordobservatorium.
Store funn
Keplers viktigste bragd var å oppdage det store utvalget av planetariske systemer som er der ute. Plantsystemer kan eksistere i kompakte arrangementer innenfor rammen av ekvivalent med Merkurius bane. De kan til og med gå i bane rundt to stjerner, omtrent som Tatooine i Star Wars-universet. Og i et spennende funn for de som søker liv utenfor Jorden, avslørte teleskopet at små, steinete planeter som ligner Jorden, er vanligere enn større gassgiganter som Jupiter.
NASA hadde en omfangsrik kunngjøring i februar 2014, da de to første årene av Kepler-observasjoner tillot astronomer å bekrefte 715 nye verdener i ett trekk. Enkeltutgivelsen av informasjon nesten doblet antallet kjente planeter til nesten 1 700.
En annen enorm utgivelse av data kom i mai 2016, med 1.284 nye planeter kunngjort. Keplers funn var på den tiden 2.235 planeter, med antallet totale eksoplaneter som ble oppdaget (av alle observatorier) på til sammen 3.200.
Året etter, i juni 2017, kom den endelige utgivelsen av data fra Keplers primære oppdrag. Keplers bekreftede planetariske funn ble styrket til 2.335. Inkludert potensielle planeter utgjorde det totale antallet 4.034.
Kepler kom også gjennom på sin oppgave å finne en planet omtrent på størrelse med jorden i den beboelige regionen til en stjerne. Eksoplaneten, kalt Kepler-69c, er omtrent 2700 lysår unna og har en diameter omtrent 1,5 ganger jordens.
Andre rare verdener som ble oppdaget av teleskopet inkluderer Kepler-62e og Kepler-62f, to vannverdener som sannsynligvis har et globalt hav - i motsetning til Jorden, som har en betydelig brøkdel av tørt land. Planetene er omtrent 1 200 lysår unna i stjernebildet Lyra og er i nærheten av jordens størrelse.
Langsiktige Kepler-observasjoner av stjernen KIC 8462852 avslørte et bisarr mønster av dimming og lysning. Astronomer prøver fortsatt å finne ut hva slags lysstyrkeendringene har, som har blitt tilskrevet alt fra kometer til en ujevn støvring til den mindre sannsynlige forklaringen at det er en fremmed megastruktur.
Keplers evne til å se på stjerners skiftende lysstyrke ble utnyttet til Pleiades, en kjent klynge av stjerner som bare er 400 lysår unna og synlig for det blotte øye. Keplers observasjoner ga den beste sporing av deres variasjon ennå.
Oppdragets slutt
Kepler ble lansert med 3 liter hydrazin i drivstofftanken sin. Drivstoffet styrker thrusterne som hjelper til med å korrigere drift og utføre store manøvrer, inkludert å peke på nye synsfelt og orientere senderne til Jorden for å koble ned vitenskapsdata og motta kommandoer. Siden Kepler ikke har en nøyaktig måler på bensintanken, kunne ingeniører bare anslå når den gikk tom for drivstoff. I mars 2018 kunngjorde NASA at den forventet at romfartøyets drivstofftank skulle gå tørr de neste månedene. Litt over syv måneder senere, 30. oktober, bekreftet NASA at Kepler var tom for bensin, og romskipet ble offisielt tatt ut 15. november.
Mens Kepler har nådd slutten av sin oppdragstid, er et annet romfartøy i posisjon til å ta sin plass. Et nytt romfartøy med eksoplanettjakt som heter Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) ble lansert 18. april 2018 og begynte å samle inn data 25. juli. I motsetning til Kepler, er TESS ikke pekt i bare en retning; i stedet er romfartøyet planlagt å skanne rundt 85 prosent av himmelen i løpet av det første to år lange oppdraget. Misjonsfunksjonærer forventer at TESS vil avdekke bevis for noen få dusin steinete planeter nær planeten vår, og mange andre planeter av alle typer, som bygger på Keplers arv.
Tilleggsressurser:
- Les NASAs Kepler og K2 Mission Oversikt.
- Ta en titt på Keplers viktigste oppdagelsesmilepæler gjennom årene.
- Lær mer om NASAs andre oppdagelsesoppdrag.
Denne artikkelen ble oppdatert 7. desember 2018 av Space.com Reference Editor, Kimberly Hickok.
