NASA: s Kepler Space Telescope var ett observatorium i rymden tillägnad att hitta planeter utanför vårt solsystem, med ett särskilt fokus på att hitta planeter som kan likna jorden. Observationsorganet var i kommissionen i knappt nio år, från lanseringen i mars 2009 till dess avveckling på Nov. 15, 2018.,
farväl, Kepler: NASA stänger av prolific planet-hunting space telescope
sedan Keplers lansering har astronomer upptäckt tusentals extra solplaneter, eller exoplaneter genom detta teleskop ensam. De flesta av dem är planeter som ligger mellan jordens storlek och Neptunus (vilket är fyra gånger jordens storlek). Många av dessa planeter upptäcktes i en del av konstellationen Cygnus om storleken på handflatan på en hand som hölls vid armlängden, där Kepler pekades under de första fyra åren av sitt uppdrag.,
Från och med november 2020 hade Kepler krediterats med att upptäcka 2 392 exoplaneter, med 2 368 kandidatplaneter som väntar på bekräftelse, enligt NASA Exoplanet-arkivet. Uppdraget fortsatte långt bortom sitt planerade slutdatum, även om mekaniska problem i 2013 tvingade uppdragschefer att skapa ett modifierat ” K2 ” – uppdrag där Kepler använde trycket av solljus för att stabilisera sig och bytte syn på olika fläckar på himlen.,
hur Kepler fick sin start
Kepler var hjärnbarnet av NASA-vetenskapsmannen William J. Borucki, som hade arbetat med vetenskapsinstrument för Apollo-programmet., Från och med 1983 började Borucki förespråka inom NASA för ett uppdrag som skulle söka efter exoplaneter genom att titta på transits — händelser där en planet passerar framför sin stjärna som sett ur jordens synvinkel. Boruckis koncept avvisades av NASA fyra gånger, eftersom byrån krävde olika demonstrationer att uppdraget var tekniskt och ekonomiskt genomförbart. NASA godkände slutligen uppdraget 2001.
Kepler var en del av NASA: s Discovery program, som finansierar lägre kostnad rymdfarkoster för utforskning av solsystemet., Kepler valdes samtidigt som Dawn, en rymdfarkost som besökte de små världarna Vesta och Ceres.
i en föreläsning vid Carl Sagan Institute vid Cornell University förklarade Borucki, ” tittar på över 170.000 stjärnor samtidigt, letar efter planeter som korsar sin stjärna och blockerar lite ljus. Genom att blockera det ljuset kan vi berätta hur stor planeten är jämfört med stjärnan, och när den upprepas kan vi berätta omloppsperioden. Från Keplers tredje lag kan vi härleda hur långt planeten är från stjärnan., Och genom att titta på stjärnans egenskaper kan vi se hur het den planeten kan vara.”
Läs mer: astronomen Johannes Kepler låste upp hemligheterna i planetary motion
Keplers tredje lag, uppkallad efter astronomen Johannes Kepler (1571-1630), säger att om du känner till längden på en Planets år (dess orbitalperiod) och massan av dess moderstjärna kan du beräkna sitt genomsnittliga avstånd från stjärnan.
en av supermakterna i Kepler space telescope är dess förmåga att mäta ljusstyrkan hos en stjärna till en bråkdel av en procent., Denna precision fotometri är nödvändigt för att plocka upp den lilla ljusreglering som orsakas av en planet framför sin stjärna. Till exempel blockerar Jupiter framför solen ca 1% av solens ljus; jorden blockerar mindre än 0,01%.
under de första åren av exoplanetjakt kunde astronomer bäst hitta stora gasjättar — Jupiters storlek och större — som lurade nära sin moderstjärna., Tillägget av Keplers känsliga fotometri (liksom mer sofistikerad planetjakt från marken) innebär att astronomer har hittat fler ”superjordar” eller planeter som bara är något större än jorden men har en stenig yta. Keplers fynd gör det också möjligt för astronomer att börja gruppera exoplaneter i typer, vilket hjälper till att förstå deras ursprung.
primära uppdrag
$600 miljoner Kepler-teleskopet lanserades 2009 med förväntan att det skulle fungera i ett år.
under de första dagarna eliminerade en viktig del av Kepler-verksamheten falska positiva effekter., Eftersom skenbar stjärndimning också kan ske genom andra medel än exoplanet transits (till exempel på grund av en stjärnans naturliga variabilitet, starspots, eller en annan stjärna eller ett par stjärnor någonstans i samma siktlinje), bekräftades varje kandidatplanet genom andra teleskop, i allmänhet genom att mäta gravitations ”wobble” som uppvisas av en stjärna som svar på en roterande planet.
men Keplers ursprungliga uppdrag var inte så mycket att identifiera enskilda exoplaneter som det var att göra en folkräkning av så många stjärnor som möjligt och uppskatta andelen stjärnor som värdplaneter.,
så, som Kepler ackumulerad erfarenhet, togs statistiska metoder in i bilden. Till exempel, i februari 2014 astronomer banat väg för en ny teknik som kallas ”verification by multiplicity”, som skiljer flera Planets system från flera stjärnsystem och därmed finner många exoplaneter på en gång. Genom denna teknik presenterade laget 715 bekräftade planeter i en release, vilket gjorde den största satsen av planeter i ett enda meddelande fram till den tiden.,
relaterat: Gallery: a world of Kepler planets
Kepler godkändes långt bortom sin ursprungliga uppdragslängd och fungerade bra fram till maj 2013, när en sekund av dess fyra reaktionshjul eller gyroskop misslyckades. Teleskopet behöver minst tre av dessa enheter för att hålla pekade i rätt riktning. Vid den tiden sa NASA att teleskopet fortfarande var i gott skick annars och undersökte alternativa uppdragsidéer för hårdvaran.,
nytt uppdrag
inom några månader kom byrån med ett nytt uppdrag för rymdteleskopet som det döpte K2. Uppdraget skulle använda solens solvind för att stabilisera teleskopet i flera månader åt gången. Sedan, ungefär fyra gånger om året, teleskopet, som är ca 15 fot (4,7 meter) lång och 9 fot (2.,7 m) i diameter, skulle vända sig till ett annat synfält när solen kom för nära sina sensorer.
relaterat: NASA: s sjuka planet-jakt Kepler rymdfarkoster rör sig närmare nya uppdrag
i juli 2015, som det nya uppdraget bosatte sig i en rutin, Borucki, fortfarande huvudforskaren vid den tiden, pensionerade efter 53 års tjänst till NASA, enligt byrån.
medan takten i planetarisk upptäckt var mindre med det nya uppdraget, fortsatte nya fynd. I januari 2016 meddelade NASA upptäckten av mer än 100 nya planeter baserade på K2-observationer., ”Detta är en validering av hela K2-programmets förmåga att hitta ett stort antal sanna, bona fide-planeter”, säger Ian Crossfield, en astronom vid University of Arizona, under American Astronomical Society årliga möte, under vilket fyndet tillkännagavs.
relaterat: NASA: s Kepler kommer rytande tillbaka med 100 nya exoplanet fynd
Kepler undersökte TRAPPIST-1 — systemet-som sannolikt har flera jordstora planeter i det — mellan December 2016 och mars 2017. Den februari meddelade ett annat team av astronomer att fler jordstora planeter hade hittats., Kepler-Forskare släppte sedan rådata från sina TRAPPIST-1-observationer för andra lag att analysera, om de var intresserade.
I februari 2018, NASA skickade ut en annan utgåva av Kepler data på 95 nya planeter upptäcks under K2 uppdrag. En av dessa planeter kretsar kring en ljus stjärna, vilket gör den till en enkel kandidat för uppföljning av ett jordobservatorium.
stora upptäckter
Tack vare Kepler vet vi nu hur vanligt det är för andra stjärnor att ha planeter.
”i huvudsak har varje stjärna en planet. Det är en stor sak, och uppskattades inte före Kepler, ” sa tidigare Kepler-projektforskaren Nick Gautier i ett uttalande som släpptes när teleskopet gick i pension.,
under de första sju åren av Kepler och K2-operationer utfärdade NASA två dussin Pressmeddelanden som meddelade nyupptäckta exoplaneter, ofta i stora partier.
i juni 2017 kom den slutliga utgåvan av data från Keplers primära uppdrag. Keplers bekräftade planetariska fynd förstärktes till 2 335. Inklusive potentiella planeter stod det totala antalet vid 4,034.,
relaterat: NASA: s Kepler space telescope hittar hundratals nya exoplaneter, ökar totalt till 4,034
K2-uppdraget slutade vara så länge som det primära uppdraget och tog Keplers totala antal undersökta Stjärnor upp till mer än 500,000, enligt ett NASA-Pressmeddelande.
en annan stor prestation var att upptäcka den stora variationen av planetsystem som finns där ute. Planetsystem kan existera i kompakta arrangemang inom ramen för ekvivalenten av Mercurys omloppsbana. De kan till och med bana runt två stjärnor, ungefär som Tatooine i Star Wars universum., Och i ett spännande fynd för dem som söker liv bortom jorden avslöjade teleskopet att små, steniga planeter som liknar jorden är vanligare än större gasjättar som Jupiter.
relaterat: ’Alien megastructure’ utesluter en del av stjärnans konstiga dimning
andra konstiga världar som upptäckts av teleskopet inkluderar Kepler-62e och Kepler-62f — två vattenvärldar som sannolikt har ett globalt hav, till skillnad från jorden, som har en betydande del av torrt land. Planeterna är cirka 1,200 ljusår bort i konstellationen Lyra och ligger nära jordens storlek.
långsiktiga Kepler-observationer av stjärnan KIC 8462852, även känd som ”Tabbys stjärna”, avslöjade ett bisarrt mönster av dämpning och ljusning., Astronomer försöker fortfarande räkna ut arten av de ovanliga förändringarna i ljusstyrkan, som har hänförts till allt från kometer till en ojämn dammring och till och med en främmande megastruktur.
relaterat: NASA: s planet-jakt Kepler tacklar mysteriet med Pleiades’ ’seven sisters’
Keplers stora känslighet för stjärnornas förändrade ljusstyrka exploaterades för Pleiaderna, ett välkänt kluster av stjärnor som bara är 400 ljusår bort och synliga för blotta ögat. Keplers observationer gav den bästa spårningen av deras variabilitet ännu., Teleskopet gav också nya mätningar av exploderande stjärnor och ljudvågor inuti stjärnor.
uppdrag slut
Kepler lanserades med 3 gallon (12 kg) hydrazin i sin bränsletank. Bränslet Driver styrraketerna som hjälper till att korrigera drift och utföra stora manövrar, inklusive att peka på nya synfält och orientera sina sändare till jorden för att nedlänka vetenskapsdata och ta emot kommandon. Eftersom Kepler inte har en exakt mätare på bränsletanken, kunde ingenjörer bara uppskatta när det var slut på bränsle.,
i mars 2018 meddelade NASA att det förväntade sig att rymdfarkostens bränsletank skulle springa torrt under de följande månaderna. Lite över sju månader senare, den 30 oktober, bekräftade NASA att Kepler var ute av gas. Ingenjörer skickade en slutlig” god natt ” kommando och officiellt avvecklade rymdfarkosten på Nov. 15, 2018-tillfällighet, 388-årsdagen av Johannes Keplers död.
Relaterat: NASA: s planet-jakt Kepler space telescope är gjort. Vad kommer att hända med det?,
även om Kepler är inaktiv kommer den att fortsätta i sin omloppsbana runt solen, som passerar genom jordens grannskap (på ett säkert avstånd) 2060 och igen 2117.
Keplers roll som det ledande rymdteleskopet för exoplanet-jakt togs över av Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), som lanserades den 18 April 2018 och slutförde sitt primära uppdrag den 18 augusti. 11, 2020 innan en utökad uppdragsfas inleds., Keplers uppdrag var i första hand statistiskt — att upptäcka om exoplaneter i Jordstorlek var gemensamma-TESS är utformat för att identifiera specifika exoplanet — system som bör undersökas ytterligare.