Es war in letzter Zeit eine ziemlich turbulente Zeit für Weltraumteleskope! Vor weniger als einem Monat hat die Hubble-Weltraumteleskop ging in den abgesicherten Modus, nachdem bei einem seiner Gyroskope ein mechanischer Fehler aufgetreten war (der inzwischen behoben wurde). Kurz darauf wurde die Chandra Röntgenteleskop ging ebenfalls in den abgesicherten Modus und aus ähnlichen Gründen. Nach drei Tagen gelang es dem Betriebsteam, es wieder in Betrieb zu nehmen.
Und jetzt, nach neun Dienstjahren, hat die NASA offiziell angekündigt, dass die Kepler-Weltraumteleskop wird in den Ruhestand gehen. Da für die wissenschaftlichen Beobachtungen kein Treibstoff mehr übrig ist, hat die NASA beschlossen, das Teleskop in seiner derzeit sicheren Umlaufbahn (weit weg von der Erde) zu belassen. Keplers Rücktritt ist kein trauriger Anlass, sondern eine Gelegenheit, über die immensen Leistungen dieses Teleskops nachzudenken und darüber, wie es das Studium der Exoplaneten revolutioniert hat.
Mit seiner Einführung am 6. März 2009 Kepler begann eine ehrgeizige Mission: Unsere Region der Milchstraße auf der Suche nach erdgroßen Planeten zu untersuchen, die in (oder in der Nähe von) ihren jeweiligen bewohnbaren Zonen umkreisten, und zu bestimmen, wie viele der Hunderte von Milliarden Sternen in unserer Galaxie solche haben könnten Planeten. Zu seiner Zeit war es für die Entdeckung von 2.600 bestätigten Planeten und fast 4000 Kandidaten verantwortlich.
Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator der Direktion für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, erklärte kürzlich in einer Pressemitteilung der NASA:
„Als erste Planetenjagdmission der NASA hat Kepler alle unsere Erwartungen bei weitem übertroffen und den Weg für unsere Erforschung und Suche nach Leben im Sonnensystem und darüber hinaus geebnet. Es hat uns nicht nur gezeigt, wie viele Planeten da draußen sein könnten, es hat auch ein völlig neues und robustes Forschungsfeld ausgelöst, das die Wissenschaftsgemeinschaft im Sturm erobert hat. Seine Entdeckungen haben ein neues Licht auf unseren Platz im Universum geworfen und die verlockenden Geheimnisse und Möglichkeiten unter den Sternen beleuchtet. “
Um entfernte Exoplaneten zu erkennen, Kepler stützte sich auf die sogenannte Transit-Methode (auch bekannt als Transit-Photometrie). Dieses Verfahren besteht darin, die Lichtkurven entfernter Sterne auf periodische Helligkeitseinbrüche zu messen, was ein Hinweis darauf ist, dass Exoplaneten relativ zum Beobachter vor ihnen vorbeiziehen (d. H. Durchgehen). Mit dieser Methode können Astronomen die Größe, die Umlaufzeit und die Masse eines Planeten einschränken, um festzustellen, ob der Planet felsig und potenziell bewohnbar ist.
Da Transite sehr kurz sind, Kepler überwachte Tausende von Sternen gleichzeitig in bestimmten Feldern und vermied das dunkle Licht der Sonne. Daher warum Kepler konzentrierte sich auf die Sternbilder Cygnus und Lyra, die die größtmögliche Anzahl von Sternen aufweisen und sich gleichzeitig nicht in der Ekliptikebene (dem Pfad der Sonne) befinden.
Was machte Kepler So effektiv in seiner Mission war die Art und Weise, wie modernste Techniken zur Messung der Helligkeit eines Sterns mit der damals größten Weltraum-Digitalkamera kombiniert wurden. Mit seinem Instrument, das auf ein Feld von Sternen nach dem anderen gerichtet ist, Kepler führte die erste Untersuchung von Planeten in unserer Galaxie durch und war die erste Mission der NASA, nach potenziell bewohnbaren Exoplaneten zu suchen.
Leslie Livesay, der Direktor für Astronomie und Physik am Jet Propulsion Laboratory der NASA, war ebenfalls als Keplers Projektmanager während der Missionsentwicklung. Wie sie zusammenfasste:
„Die Kepler-Mission basierte auf einem sehr innovativen Design. Es war ein äußerst kluger Ansatz, diese Art von Wissenschaft zu betreiben. Es gab definitiv Herausforderungen, aber Kepler hatte ein äußerst talentiertes Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren, die sie gemeistert haben. “
Dank der fast 3000 Planeten, die Kepler bestätigt hat, haben Astronomen viel über die Vielfalt der Planeten in unserer Galaxie gelernt. Von allen bisher entdeckten und bestätigten Exoplaneten fällt die Mehrheit in eine von drei Kategorien: Gasriesen, heiße Supererden in Umlaufbahnen in kurzer Zeit und Eisriesen.
Basierend auf der jüngsten Analyse von Keplers Entdeckungen haben Astronomen ergeben, dass 20 bis 50% der am Nachthimmel sichtbaren Sterne wahrscheinlich Planeten haben, die in Größe und Zusammensetzung (d. h. felsig) der Erde ähnlich sind. Diese Planeten würden sich auch in den bewohnbaren Zonen ihrer Elternsterne befinden, was bedeutet, dass sie warm genug wären, um flüssiges Wasser auf ihren Oberflächen zu tragen.
Eine andere Sache, die Kepler Wir haben die Augen geöffnet, um zu sehen, wie unterschiedlich andere Systeme von unseren eigenen sein können. Zum Beispiel existiert der häufigste Planetentyp (der zwischen der Größe der Erde und Neptun liegt) in unserem Sonnensystem nicht einmal. In Ergänzung, Kepler fanden Planetensysteme, die so voll mit Planeten waren, die nahe an ihren Sternen kreisten, dass das Sonnensystem im Vergleich dazu dünn besiedelt aussah.
Sagte William Borucki, der Kepler Gründungsforscher der Mission vom Ames Research Center der NASA (jetzt im Ruhestand):
„Als wir vor 35 Jahren mit der Konzeption dieser Mission begannen, kannten wir keinen einzigen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Jetzt, da wir wissen, dass Planeten überall sind, hat Kepler uns auf einen neuen Kurs gebracht, der für zukünftige Generationen vielversprechend ist, um unsere Galaxie zu erkunden. "
Aufgrund seiner Erfolgsquote bekam die astronomische Gemeinschaft ein wenig Angst, als vier Jahre nach ihrer Mission (danach) mechanische Ausfälle auftraten Kepler hatte seine primären Missionsziele erreicht). Dies bestand aus einem von Keplers Gyroskopartige Reaktionsräder (mit denen das Teleskop präzise ausgerichtet wird) fallen im Juli 2012 aus, gefolgt von einem zweiten Rad im Mai 2013.
Nach monatelanger Analyse gab das Missionsteam die Wiederherstellung des vollen Betriebs des Teleskops auf und entwickelte eine sekundäre Mission - bekannt als K2. Für diese Mission wechselte das Team ungefähr alle drei Monate das Sichtfeld des Raumfahrzeugs, was die Lebensdauer des Teleskops verdoppelte und die Anzahl der von Kepler vermessenen Sterne auf über 500.000 erhöhte.
Die Beobachtung so vieler Sterne war ebenfalls ein wichtiger Beitrag, der es den Astronomen ermöglichte, das Verhalten und die Eigenschaften von Sternen besser zu verstehen - die für die Untersuchung der Planeten, die sie umkreisen, unerlässlich sind. Die gesammelten Daten ermöglichen es den Astronomen auch, mehr über die Geschichte unserer Milchstraße und die Sternentwicklung zu erfahren, was Einblick in die Geschichte und Entwicklung unseres Universums gibt.
Die erweiterten Missionen stellten auch einen Präzedenzfall für den Datenaustausch dar, bei dem neue Beobachtungen sofort der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wurden. Dies ermöglichte einen sehr schnellen Entdeckungsprozess und hat einen neuen Standard gesetzt, dem zukünftige Missionen folgen wollen. Trotz der Tatsache, dass die Kepler Die Mission ist nun zu Ende. Wissenschaftler gehen davon aus, dass sie die Datenmengen, die sie erhalten haben, für mindestens ein Jahrzehnt untersuchen werden.
"Wir wissen, dass der Ruhestand des Raumfahrzeugs noch nicht zu Ende ist Keplers Entdeckungen “, sagte Jessie Dotson. Keplers Projektwissenschaftler am Ames Research Center der NASA. "Ich bin gespannt auf die vielfältigen Entdeckungen, die noch aus unseren Daten stammen, und darauf, wie zukünftige Missionen auf Keplers Ergebnissen aufbauen werden."
Obwohl die Mission bereits zu fast 3000 wissenschaftlichen Arbeiten beigetragen hat, hat die Kepler Das Team veröffentlichte ein Whitepaper, das Vorschläge enthält, wo mithilfe der Missionsdaten noch wichtige wissenschaftliche Entdeckungen gemacht werden könnten. Sie enthielten auch eine Liste von 21 wichtigen Datenanalyseprojekten, die mit Daten ausgeführt werden können, die bereits im Internet verfügbar sind Kepler Archive heute.
Die im Rahmen von Keplers Die letzte Kampagne (Kampagne 19) wird auch Daten der NASA ergänzen Transit-Exoplaneten-Vermessungssatellit (TESS), die bereits im April gestartet wurde. Tess und die James Webb Weltraumteleskop (JWST) - der Start ist für 2021 geplant - wird wo abgeholt Kepler aufgehört, nahe gelegene Sternensysteme zu untersuchen, in der Hoffnung, bewohnbare Planeten zu finden und die grundlegende Frage zu beantworten: Sind wir allein im Universum?
Hier ist für Sie Kepler! Du hast es großartig gemacht und warst zu früh weg. Mögen diejenigen, die in Ihre Fußstapfen treten, dem von Ihnen festgelegten Standard gerecht werden!
