NASA-in Kepler svemirski teleskop bio je opservatorij u svemiru posvećen pronalaženju planeta izvan našeg Sunčevog sustava s posebnim naglaskom na pronalaženje planeta koji mogu ličiti na Zemlju. Opservatorij je bio u funkciji nešto manje od 9 godina, od njegovog pokretanja u ožujku 2009. do njegovog raspadanja 15. studenog 2018. godine.
Od pokretanja opservatorija, astronomi su otkrili tisuće izvan-solarnih planeta ili egzoplaneta samo putem ovog teleskopa. Većina njih su planeti koji se nalaze između veličine Zemlje i Neptuna (što je četiri puta veće od Zemlje). Mnogi od ovih planeta otkriveni su u malom području zviježđa Cygnus, gdje je Kepler bio usmjeren u prve četiri godine svoje misije.
Kepler je otkrio 2.682 egzoplaneta za vrijeme njegova mandata, a više od 2900 planeta kandidata čeka potvrdu - povijest sugerira da je većina njih prava stvar. Misija se nastavila znatno dalje od planiranog završnog datuma, iako su problemi s usmjeravanjem u 2013. prisilili menadžere misija na stvaranje misije K2 u kojoj Kepler svoj pogled usmjerava prema različitim točkama neba.
U ranim godinama lova egzoplaneta astronomi su najbolje uspjeli pronaći ogromne plinske divove - veličine Jupitera i veće - koji su vrebali blizu matične zvijezde. Dodavanje Keplera (kao i sofisticiranije lov na planete sa zemlje) znači da je pronađeno više "super-Zemalja", odnosno planeta koji su tek nešto veći od Zemlje, ali imaju kamenitu površinu. Keplerovi nalazi također omogućuju astronomima da započnu grupiranje egzoplaneta u tipove, što pomaže u razumijevanju njihovog podrijetla.
Primarna misija
Kepler vrijedan 600 milijuna dolara pokrenut je 2009. godine s očekivanjem da će trajati godinu dana. Bila je dio NASA-inog programa Discovery, koji cilja ciljanje jeftinijeg svemirskog broda za istraživanje Sunčevog sustava; Kepler je odabran 2001. godine istodobno s Dawnom, svemirskom letjelicom koja je posjetila male svjetove Vesta i Ceres.
Gledajući fiksno mjesto u zviježđu Cygnus, teleskop Kepler neprekidno je nadgledao 100.000 zvijezda glavnih sekvenci za planete. Teleskop je pronašao egzoplanete gledajući kako zvijezde prigušuju dok planeti prolaze ispred njih.
Budući da se zatamnjenje zvijezda može odvijati i drugim sredstvima (na primjer, druga zvijezda koja blago ispaše površinu), u ranim danima su se ovi planeti potvrđivali drugim teleskopima, općenito mjerenjem gravitacijskog "kolebanja" koje planet ima na zvijezdi.
Međutim, u veljači 2014., astronomi su pokrenuli novu tehniku pod nazivom "provjera mnoštvom", koja djeluje u sustavima s više planeta. Zvijezda s više planeta oko nje gravitacijski je stabilna, prema teoriji, dok bi zvijezda koja je dio tijesno povezanog sustava zvijezda imala nestabilniji sustav zbog velike gravitacije svake zvijezde. Kroz ovu tehniku tim je otkrio 715 potvrđenih planeta u jednom izdanju, što je tada bila najveća pojedinačna najava. [Galerija: Svijet planeta Kepler]
Kepler je odobren daleko iznad prvobitne dužine misije i bio je u funkciji do svibnja 2013., kada nije uspio ni drugi od svoja četiri reakcijska točka ili žiroskop. Teleskopu su potrebna najmanje tri ova uređaja da ostanu usmjereni u pravom smjeru. U to vrijeme, NASA je rekla kako je teleskop još uvijek u dobrom stanju, te je istraživala zamjenske ideje misije za hardver.
Nova misija
U roku od nekoliko mjeseci, agencija je započela misiju koju je nazvala "K2". Misija bi se u biti koristila sunčevim sunčevim vjetrom za stabilizaciju okretanja teleskopa nekoliko mjeseci istovremeno. Zatim bi se oko četiri puta godišnje teleskop, dugačak 4,7 metara i promjera 2,7 m (9 m) preselio u drugo vidno polje kad se sunce previše približilo svojim senzorima.
Dok je tempo planetarnog otkrića manji s novom misijom, novi nalazi se i dalje objavljuju. Do siječnja 2016. otkriveno je više od 100 novih planeta metodom K2. "Ovo je potvrda sposobnosti čitavog programa K2 da pronađe veliki broj istinskih, nepoštenih planeta", rekao je Ian Crossfield, astronom sa Sveučilišta u Arizoni, tijekom godišnjeg sastanka Američkog astronomskog društva, tijekom kojeg je to otkriće.
Kepler je pregledao sustav TRAPPIST-1 - koji vjerojatno ima više planeta veličine Zemlje - između prosinca 2016. i ožujka 2017. U veljači je drugi tim astronoma objavio da je pronađeno više planeta veličine Zemlje. Znanstvenici iz Keplera potom su objavili sirove podatke iz svojih promatranja TRAPPIST-1 koji su drugi timovi mogli analizirati, ako su bili zainteresirani.
U veljači 2018. NASA je iznijela još jedno objavljivanje Keplerovih podataka s 95 novih planeta pronađenih tijekom misije K2. Jedan od tih planeta bio je u orbiti oko svijetle zvijezde, što ga je činilo lakim kandidatom za praćenje zemaljskog opservatorija.
Glavna otkrića
Keplerovo glavno postignuće bilo je otkrivanje čiste raznolikosti planetarnih sustava koji se nalaze vani. Sustavi planeta mogu postojati u kompaktnim rasporedima unutar granica ekvivalentne orbite Merkura. Oni čak mogu orbitirati oko dvije zvijezde, poput Tatooina u svemiru Star Wars. A u uzbudljivoj spoznaji za one koji traže život izvan Zemlje, teleskop je otkrio da su mali, kameniti planeti slični Zemlji češći od većih plinskih divova poput Jupitera.
NASA je obimno najavila u veljači 2014., kada su prve dvije godine Keplerovih promatranja omogućile astronomima da potvrde 715 novih svjetova u jednom potezu. Jednokratno skupljanje informacija gotovo je udvostručilo broj poznatih planeta na gotovo 1.700.
Još jedno veliko objavljivanje podataka stiglo je u svibnju 2016., s 1.284 novih planeta. U Keplerovim nalazima u to vrijeme bilo je 2.235 planeta, a broj ukupno otkrivenih egzoplaneta (od strane svih opservatorija) iznosio je oko 3200.
Sljedeće godine, u lipnju 2017., stiglo je konačno objavljivanje podataka iz Keplerove primarne misije. Keplerove potvrđene planetarne nalaze povećane su na 2.335. Uključujući potencijalne planete, ukupno je iznosilo 4.034.
Kepler je također došao u svoju misiju pronaći planet približno veličine Zemlje u naseljenom području neke zvijezde. Egzoplanet, nazvan Kepler-69c, udaljen je oko 2700 svjetlosnih godina i ima promjer oko 1,5 puta veći od Zemlje.
Ostali čudni svjetovi koje je otkrio teleskop uključuju Kepler-62e i Kepler-62f, dva vodena svijeta koji vjerojatno imaju globalni ocean - za razliku od Zemlje koja ima značajan udio suhe zemlje. Planeti su udaljeni oko 1200 svjetlosnih godina u zviježđu Lyra i blizu su veličine Zemlje.
Dugotrajna Keplerova promatranja zvijezde KIC 8462852 otkrila su bizaran uzorak zatamnjenja i osvjetljenja. Astronomi i dalje pokušavaju dokučiti prirodu promjena svjetline, koja je pripisana bilo čemu, od kometa do neravnog prstena prašine, do manje vjerojatnog objašnjenja da je riječ o izvanzemaljskoj megastrukturi.
Keplerova sposobnost da gleda promjenjivu svjetlinu zvijezda iskorištavana je za Plejade, poznati skup zvijezda koji je udaljen samo 400 svjetlosnih godina i vidljiv golim okom. Keplerova zapažanja osigurala su najbolje praćenje njihove varijabilnosti do sada.
Kraj misije
Kepler je lansiran s 3 litra (12 kilograma) hidrazina u svom spremniku za gorivo. Gorivo pokreće potisnike koji pomažu ispravljanju lebdenja i obavljanju velikih manevara, uključujući usmjeravanje na nova vidna polja i usmjeravanje njegovih odašiljača na Zemlju kako bi se povezali znanstveni podaci i primili naredbe. Budući da Kepler nema precizan mjerač na svom spremniku, inženjeri su mogli procijeniti samo kada mu je ponestalo goriva. U ožujku 2018. NASA je objavila kako očekuje da će spremnik goriva za svemirske brodove biti suh u sljedećim mjesecima. Nešto više od sedam mjeseci kasnije, 30. listopada, NASA je potvrdila da Kepler nije ostao bez plina, a svemirski brod je službeno izbačen 15. novembra.
Dok je Kepler došao do kraja svog životnog vijeka, još je jedna svemirska letjelica u stanju da zauzme svoje mjesto. Nova svemirska letjelica egzoplaneta nazvana Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) lansirana je 18. travnja 2018. i počela je prikupljati podatke 25. srpnja. Za razliku od Keplera, TESS nije usmjeren samo u jednom smjeru; umjesto toga, svemirska letjelica trebala bi skenirati oko 85 posto neba tijekom svoje početne dvogodišnje misije. Službenici misije očekuju da će TESS otkriti dokaze o nekoliko desetaka stenovitih planeta u blizini našeg planeta i mnogih drugih planeta svih vrsta, gradeći se na Keplerovoj ostavštini.
Dodatna sredstva:
- Pročitajte NASA-in pregled misije Kepler i K2.
- Pogledajte glavne korake otkrića Keplera kroz godine.
- Saznajte više o drugim NASA-inim misijama Discovery.
Ovaj je članak ažurirao 7. prosinca 2018. referentna urednica Space.com-a, Kimberly Hickok.
