Kepler űrtávcső — NASA exobolygó-kutató misszió rövid ismertető
Ismerd meg a Kepler űrtávcsövet: a NASA exobolygó-kutató misszióját, amely több ezer jelölt bolygót fedezett fel és forradalmasította a lakható világok keresését.
Kepler a NASA által indított űrobszervatórium, amelynek célja a más csillagok körül keringő, különösen a Föld-szerű bolygók felderítése. A készüléket a 17. századi német csillagász, Johannes Kepler tiszteletére nevezték el, és 2009. március 7-én indult. A küldetés adatai és felfedezései később alapvetően átformálták az exobolygó-kutatásról alkotott képünket.
Feladat és működési elv
A Kepler-missziót kifejezetten arra tervezték, hogy a Tejútrendszer egy jól meghatározott részét felmérve megtaláljon sok Föld méretű bolygót a lakhatósági zónában vagy annak közelében, és következtetéseket vonjon le arra vonatkozóan, hogy galaxisunk csillagai közül hány rendelkezik ilyen bolygóval. Az észleléseket az okultációs (más néven tranzit-) módszerrel végezte: a teleszkóp fotométere folyamatosan mérte egy rögzített látómezőben lévő több mint 145 000 fősorozatú csillag fényességét, és a periódikusan fellépő, apró elsötétedéseket kereste, amelyek egy bolygó csillag előtti áthaladását jelzik. Ezeket az adatokat földre továbbították, majd részletesen elemezték.
Műszaki jellemzők és pálya
A Kepler fő távcsöve közel 0,95 méteres effektív átmérőjű primerrel rendelkezett, és a fókuszsíkon nagy felbontású CCD-detektorok (több tucat érzékelő, összesen közel 95 megapixel) gyűjtötték a fényt. A teleszkóp nagy, körülbelül 115 négyzetfokos látómezőt vizsgált folyamatosan, elsősorban a Cygnus–Lyra irányában. A műszer heliocentrikus, a Földtől fokozatosan eltávolodó, úgynevezett Earth-trailing pályán keringett, ami stabil hő- és megfigyelési környezetet biztosított a folyamatos fotometriai megfigyelésekhez.
Küldetés története és üzemeltetés
A Kepler a NASA Discovery programjának része volt, amely viszonylag alacsony költségű, mégis tudományilag gazdag küldetéseket támogat. A teleszkóp megépítését és kezdeti üzemeltetését a NASA Jet Propulsion Laboratory koordinálta. A tervezett fő küldetési idő 3,5 év volt, de a gyűjtött adatmennyiség és a tudományos eredmények miatt a küldetést meghosszabbították.
2013 tavaszán a Kepler egyik fontos műszaki problémával szembesült: két (összesen négyből) reakciókerék meghibásodott, ami a korábbi stabilizálási mód lehetetlenné tételét jelentette. Ezt követően a csapat kreatív megoldással, a napszél és a naperő használatával átállította az űreszközt a "K2" jelű kiterjesztett küldetésre, amely során különböző égterületek rövidebb ideig tartó megfigyelését végezték. Ez a második üzemidő további értékes észleléseket tett lehetővé.
A Kepler program hivatalosan 2018. október 30-án zárult, amikor a NASA bejelentette az űrtávcső nyugalomba helyezését (retire), miután elfogyott a korrigáláshoz szükséges hajtóanyag. Bár a műszer már nem aktív, az általa gyűjtött és a K2-misszió során létrejött adathalmaz még évekig szolgáltat új felfedezéseket és tudományos cikkeket.
Fő eredmények és tudományos hatás
A Kepler és a K2-missziók együtt több ezer exobolygó-jelöltet azonosított, és jelentős számú bolygót megerősítette. (Például 2013 januárjában a Kepler-észlelések 2740 jelöltet mutattak.) A misszió legfontosabb tudományos hozzájárulásai közé tartozik:
- Bolygódemográfia: a Kepler alapján jóval pontosabb képet kaptunk arról, hogy milyen gyakoriak a különböző méretű és pályájú bolygók a Tejútban, beleértve a Földhöz hasonló méretűeket is.
- Eta-Earth becslések: a misszió alapját képezte azoknak a statisztikai számításoknak, amelyek a lakható zónában lévő földszerű bolygók gyakoriságát próbálják megbecsülni.
- Csillagászat: a rendkívül precíz fénygörbe-mérések asteroszeizmológiai (csillagrezgési) vizsgálatokra és a csillagok tulajdonságainak jobb meghatározására is alkalmasak voltak.
- Ritka és érdekes rendszerek: Kepler felfedezett sok különleges rendszert, például többszörös bolygórendszereket, különleges tranzitjelenségeket és ritka csillagászati eseményeket.
A Kepler adatai nyilvánosak, és a világ kutatói folyamatosan dolgoznak az adatok újraelemzésén, új jelöltek megerősítésén és a már ismert rendszerek közelebbi vizsgálatán.
Utóhatás és további küldetések
A Kepler által szolgáltatott eredmények ösztönözték további felderítő programokat: a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) például a közelebbi, fényes csillagok körüli bolygók felderítésére koncentrál, míg a jövőbeni küldetések (például PLATO, valamint nagy távcsövek, köztük a JWST) a felfedezett bolygók légkörének és összetételének részletesebb vizsgálatát célozzák.
Összefoglalva: a Kepler űrtávcső alapvetően megváltoztatta a földön kívüli bolygók kutatását, számos új bolygót és rendszert tárt fel, és hosszú távú hatása a csillagászat különböző területein ma is élő és folyamatosan bővülő eredményekben nyilvánul meg.
A Kepler-teleszkóp művészi lenyomata
Kepler nyugdíjba vonul
A Kepler űrteleszkópnak fel kellett adnia bolygóvadász küldetését, mert a célzórendszerével olyan problémák adódtak, amelyeket a mérnökök nem tudnak orvosolni.
Kérdések és válaszok
Q: Mi az a Kepler?
V: A Kepler egy űrmegfigyelő állomás, amelyet a NASA indított, hogy felfedezzen más csillagok körül keringő, Földhöz hasonló bolygókat.
K: Kiről nevezték el az űrszondát?
V: Az űreszköz a 17. századi német csillagász, Johannes Kepler tiszteletére kapta a nevét.
K: Mikor indították el?
V: 2009. március 7-én indították útjára.
K: Mennyi ideig volt aktív?
V: 2022. november 10-én 13 évig, 8 hónapig és 3 napig volt aktív.
K: Mi a küldetés célja?
V: A küldetés célja a Tejútrendszer galaxisunk régiójának egy részének felmérése, hogy felfedezzen több tucat Föld méretű bolygót a lakhatósági zónában vagy annak közelében, és meghatározza, hogy galaxisunkban hány csillagnak van ilyen bolygója.
K: Hogyan működik?
V: A rendszer az okkultációs módszerrel működik, amelynek során egy rögzített látómezőben több mint 145 000 fősorozatú csillag fényességét folyamatosan figyelik, és ezeket az adatokat visszaküldik a Földre, ahol elemezni lehet a gazdatestükön keresztező extrasoláris bolygók által okozott időszakos elsötétedést.
K: Hány jelöltet találtak eddig?
V: 2013 januárjáig összesen 2740 jelöltet találtak.
Keres