Kepler: NASA-in vesoljski observatorij za odkrivanje eksoplanetov
Kepler: NASA-in vesoljski observatorij, ki je odkril tisoče kandidatov eksoplanetov, iskal Zemlji podobne planete v bivalni coni in razširil razumevanje Mlečne ceste.
Kepler je vesoljski observatorij, ki ga je sprožila NASA, da bi odkril Zemlji podobne planete, ki krožijo okoli drugih zvezd. Vesoljsko plovilo, poimenovano po nemškem astronomu iz 17. stoletja Johannesu Keplerju, je bilo izstreljeno 7. marca 2009. Plovilo je delovalo v heliocentrični, Zemlji zaostajajoči orbiti in je bilo zasnovano za natančno merjenje svetlosti zvezd. Čeprav je imelo prvotno načrtovano življenjsko dobo 3,5 leta, je misija delovala dlje zahvaljujoč podaljševanjem in spremembam delovanja; uradno so podatkovni prenos in znanstvene meritve potekali vse do konca misije oktobra 2018, po čemer je bilo plovilo upokojeno zaradi izčrpanja goriva.
Namen in metoda
Misija Kepler je "posebej zasnovana za raziskovanje dela našega območja galaksije Mlečna cesta, da bi odkrili na desetine planetov velikosti Zemlje v bivalnem območju ali blizu njega in ugotovili, koliko od milijard zvezd v naši galaksiji ima take planete". Glavna opazovalna tehnika je metoda prehodov oziroma okultacije, kjer fotometer natančno meri spremembe svetlosti zvezd, ki jih povzroči prehod planeta pred diskom zvezde.
V času primarne misije je instrument stalno spremljal svetlost več kot 145.000 zvezd glavnega zaporedja v fiksnem vidnem polju, kar je omogočilo iskanje periodičnih zatemnitev (prehodov). Fotometer s premerom glavnega zrcala približno 0,95 m in velikim CCD-poljem je zajemal široko področje neba (približno 115 kvadratnih stopinj). Zbrane podatke so prenašali na Zemljo, kjer so jih obdelovali, preverjali in analizirali z namenom identifikacije kandidatov za zunajosončne planete.
Rezultati in znanstvena zapuščina
Kepler je bistveno razširil naše razumevanje razširjenosti eksoplanetov. V zgodnjih fazah misije (na primer januarja 2013) je bilo znanih že 2.740 kandidatov, do konca njegovega delovanja pa je misija prispevala k odkritju in potrditvi velikega števila kandidatov in potrjenih eksoplanetov. Poudariti je treba, da je Keplerov katalog omogočil natančne statistične ocene, da so majhni planeti (podobni Zemlji ali nekoliko večji) v galaksiji pogosto in da so planeti v bivalnih območjih okoli zvezd razširjeni pojav.
Pomemben prispevek je tudi v metodologiji: iz globokih svetlobnih krivulj lahko iz globine prehoda izračunamo premer planeta, v kombinaciji z radijalno hitrostnimi meritvami pa tudi maso in gostoto, kar omogoča ločevanje skalnatih in plinastih svetov. Poleg iskanja eksoplanetov je Kepler prispeval tudi k raziskavam zvezdne astrofizike (npr. oscilacije zvezd), supernov, variabilnih zvezd in manjših teles v našem osončju.
Težave, podaljški in konec misije
Kepler je bil del Nasinega programa Discovery, ki spodbuja relativno poceni, a visokozmogljive znanstvene misije. Gradnjo in začetno delovanje teleskopa je vodil Nasin Laboratorij za reaktivni pogon. Med misijo so se pojavile tehnične težave z vrtečimi kolesi za natančno usmerjanje; po izgubi dveh izmed štirih reaktorskih koles leta 2012 je bilo treba končati prvotno misijo v prvotni konfiguraciji. Inženirji so nato razvili način delovanja, imenovan K2 (Second Light), ki je uporabljal uravnoteženje s pomočjo sončnega tlaka in omogočil nadaljevanje opazovanj z drugačnim načinom ciljenja. K2 je deloval kot podaljšek misije in zbiral dragocene podatke od leta 2014 do 2018.
Končno je misija 30. oktobra 2018 prenehala z delovanjem, ko je zmanjkalo goriva za nadaljnje manevre in ohranjanje orientacije, povezave s plovilom so prenehale, plovilo pa so uradno upokojili v heliocentrični orbiti. Vendar pa analiza ogromne zbirke podatkov, ki jih je Kepler zbral, nadaljuje v strokovni skupnosti še po koncu operacij.
Pomen za prihodnost
Keplerova zapuščina je močna: njegova opazovanja so preoblikovala statistiko eksoplanetov in pokazala, da so manjši planeti zelo pogosti. Njegovi rezultati so usmerili zasnovo novih misij in opazovalcev (npr. misij, ki iščejo planete okoli bližnjih, svetlih zvezd), prav tako pa so mnoge Keplerove kandidatne tarče predmet nadaljnjih preiskav z zemeljskimi spektrografi in prihodnjimi vesoljskimi teleskopi. Podatki Kepler so javno dostopni in predstavljajo velik vir za nadaljnje odkritja in raziskave v naslednjih desetletjih.
Umetnikov vtis teleskopa Kepler
Kepler se upokojuje
Vesoljski teleskop Kepler je moral opustiti misijo lova na planete, ker ima njegov sistem usmerjanja težave, ki jih inženirji ne morejo odpraviti.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je Kepler?
O: Kepler je vesoljski observatorij, ki ga je sprožila NASA, da bi odkril Zemlji podobne planete, ki krožijo okoli drugih zvezd.
V: Po kom je bilo poimenovano vesoljsko plovilo?
O: Vesoljsko plovilo je bilo poimenovano v čast nemškega astronoma iz 17. stoletja Johannesa Keplerja.
V: Kdaj so ga izstrelili?
O: Izstreljeno je bilo 7. marca 2009.
V: Kako dolgo je bila aktivna?
O: Od 10. novembra 2022 je bilo aktivno 13 let, 8 mesecev in 3 dni.
V: Kakšen je namen misije?
O: Namen misije je pregledati del našega območja galaksije Mlečna cesta, da bi odkrili na desetine planetov velikosti Zemlje v bivalnem območju ali blizu njega in ugotovili, koliko zvezd v naši galaksiji ima take planete.
V: Kako deluje?
O: Deluje z metodo okultacije, ki vključuje stalno spremljanje svetlosti več kot 145 000 zvezd glavnega zaporedja v fiksnem vidnem polju in pošiljanje teh podatkov nazaj na Zemljo, kjer jih je mogoče analizirati za periodične zatemnitve, ki jih povzročajo zunajzemeljski planeti, ki prečkajo svojo gostiteljsko zvezdo.
V: Koliko kandidatov je bilo do zdaj odkritih?
O: Do januarja 2013 je bilo najdenih skupaj 2 740 kandidatov.
Iskati