Kepler

Kepler, US-Satellit, der extrasolare Planeten entdeckte, indem er—aus dem Orbit um die Sonne—während der Transite eine leichte Verdunkelung beobachtete, als diese Körper vor ihren Sternen vorbeikamen. Ein wichtiges Ziel von Keplers Mission war es, den Prozentsatz der Planeten zu bestimmen, die sich in oder in der Nähe der bewohnbaren Zonen ihrer Sterne befinden—dh der Entfernungen von den Sternen, in denen flüssiges Wasser und damit möglicherweise Leben existieren könnte.,

Erfassung der transit eines Exoplaneten ist sehr anspruchsvoll. Zum Beispiel beträgt der Durchmesser der Erde nur 1/109 des Durchmessers der Sonne, so dass für einen äußeren Beobachter des Sonnensystems der Durchgang der Erde die Leistung der Sonne nur um 0,008 Prozent verdunkeln würde. Außerdem muss die Orbitalebene eines Planeten so ausgerichtet sein, dass sie vor dem Stern verläuft., Kontinuierliche Beobachtung ohne atmosphärische Verzerrung oder Tag-Nacht-Zyklen-nicht von der Erde aus möglich-ist für die Mission unerlässlich. Kepler wurde in einer heliozentrischen Umlaufbahn mit einem Zeitraum von 372,5 Tagen platziert, so dass es allmählich die Erde durchquerte und so Effekte aus der Magnetosphäre vermeidete, die die Mission stören könnten.

Der Betrieb begann etwa einen Monat nach dem Start von Kepler am 6. März 2009. Eines der vier Reaktionsräder, mit denen das Raumschiff gezeigt wurde, scheiterte 2012, aber die anderen drei konnten Kepler sein Sichtfeld beobachten lassen., Die Datenerhebung endete im Mai 2013, als ein anderes Rad fehlschlug. Die Wissenschaftler entwickelten jedoch eine neue Beobachtungsstrategie, um die verbleibenden zwei Reaktionsräder mit dem Sonnenstrahlungsdruck auf Keplers Sonnenkollektoren zu kombinieren, um das Raumfahrzeug 83 Tage lang auf denselben Himmelspunkt zu richten. Nach 83 Tagen würde Sonnenlicht in das Teleskop eindringen und der Satellit würde dann in einen anderen Himmelspunkt gedreht. Die K2-Mission, die diese Strategie anwendete, begann im Mai 2014 und dauerte bis Oktober 2018, als das Raumschiff keinen Treibstoff mehr hatte und im Ruhestand war.,

Das Raumschiff trug ein einzelnes 95-cm-Teleskop (37-Zoll), das auf das gleiche Himmelsstück starrte (105 Quadratgrad). Die ursprünglich ausgewählte Region befand sich im Sternbild Cygnus, das sich außerhalb der Ebene des Sonnensystems befand, um ein Beschlagen durch Licht zu vermeiden, das von interplanetarischem Staub gestreut oder von Asteroiden reflektiert wurde. Ladungsgekoppelte Geräte (CCDs) arbeiteten eher als Lichtsensoren als als Imager, um kleine Änderungen der Sternenhelligkeit während der Mission zu erfassen., Die Szene war unscharf, so dass jeder Stern mehrere Pixel bedeckte; Wenn die Sterne nicht defokussiert würden, würden Pixel in den CCDs gesättigt und die Genauigkeit der Beobachtungen verringern. Sterne, die schwächer als die visuelle Magnitude 14 waren, wurden abgelehnt, aber dies ließ mehr als 100.000 Sterne im Sichtfeld zurück. Für einen Stern mit einem erdähnlichen Planeten schätzten Wissenschaftler, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Kepler diesen Planeten beobachtet, seinen Stern in den Schatten stellt, etwa 0,47 Prozent betrug.,

Am Ende seiner Mission hatte Kepler 2.662 extrasolare Planeten entdeckt, etwa zwei Drittel aller damals bekannten Planeten. Einer davon, Kepler-22b, hat einen Radius 2.,4 mal so groß wie die Erde und war der erste Planet, der in der bewohnbaren Zone eines Sterns wie der Sonne gefunden wurde. Kepler-20e und Kepler-20f waren die ersten erdgroßen Planeten, die gefunden wurden (ihre Radien sind 0,87 bzw. Kepler-9b und Kepler-9c waren die ersten beiden Planeten, die den gleichen Stern durchquerten. Kepler-186f war der erste erdgroße Planet, der in der bewohnbaren Zone seines Sterns gefunden wurde. Kepler entdeckte zwischen 2 und 12 Planeten, die innerhalb der bewohnbaren Zonen ihrer Sterne ungefähr erdgroß sind.