Avaruusteleskoopeille on ollut viime aikoina melko rankkaa aikaa! Alle kuukausi sitten Hubble-avaruuskaukoputki meni turvatilaan kokenut mekaanisen vian yhdellä gyroskoopillaan (joka on sittemmin korjattu). Pian sen jälkeen Chandran röntgen kaukoputki meni myös turvatilaan ja vastaavista syistä. Kolmen päivän kuluttua sen operaatioryhmä onnistui myös palauttamaan sen toimintakunnossa.
Ja nyt, yhdeksän vuoden palvelun jälkeen, NASA on virallisesti ilmoittanut, että Keplerin avaruusteleskooppi jää eläkkeelle. Koska polttoainetta ei ole jäljellä tiedehavaintojen suorittamiseen, NASA on päättänyt jättää kaukoputken nykyisellä turvallisella kiertoradallaan (kaukana maasta). Sitä paitsi surullinen tilaisuus, Keplerin eläkkeelle siirtyminen on mahdollisuus pohtia tämän kaukoputken valtavia saavutuksia ja sitä, kuinka se mullisti eksoplaneettojen tutkimuksen.
Kun se käynnistettiin 6. maaliskuuta 2009, Kepler aloitti kunnianhimoisen tehtävän: tutkia Linnunradan aluetta etsimässä maapallon planeettoja, jotka kiertävät heidän tähtensä sisällä (tai lähellä niitä) vastaavissa asumisalueilla, ja selvittää, kuinka monilla satoista miljardeista tähtiä galaksissamme voi olla sellainen planeetat. Aikanaan se on ollut vastuussa 2600 vahvistetun planeetan ja lähes 4000 ehdokkaan löytämisestä.
Kuten NASA: n Washingtonin tiedeoperaatio-osaston avustava virkamies Thomas Zurbuchen julisti äskettäisessä NASA: n lehdistötiedotteessa:
”NASAn ensimmäisenä planeetan metsästysoperaationa Kepler on villin ylittänyt kaikki odotuksemme ja tasoittanut tietä etsinnällemme ja elämämme etsinnälle aurinkokunnassa ja sen ulkopuolella. Sen lisäksi, että se osoitti meille kuinka monta planeettaa voi olla siellä, se herätti aivan uuden ja vankan tutkimuskentän, joka on ottanut tiedeyhteisön myrskyn läpi. Sen löytöt ovat heittäneet uuden valon paikkaamme maailmankaikkeudessa ja valaistaneet houkuttavia mysteerejä ja mahdollisuuksia tähtijen keskuudessa. ”
Etäisten eksoplaneettojen havaitsemiseksi Kepler luottaa niin kutsuttuun kauttakulkumenetelmään (aka. Transit Photometry). Tämä menetelmä koostuu etäisten tähtien valokäyrien mittaamisesta ajoittaisilla vaaleudenpudotuksilla, jotka ovat osoitus siitä, että eksoplaneetit kulkevat niiden edessä (ts. Kulkevat) havaitsijan suhteen. Tätä menetelmää käyttämällä tähtitieteilijät kykenevät asettamaan rajoituksia planeetan kokoon, kiertorataan ja massaan, mikä auttaa heitä selvittämään onko planeetta kivinen ja mahdollisesti asuttava.
Koska kauttakulut ovat hyvin lyhyitä, Kepler seurasi tuhansia tähtiä samanaikaisesti tietyillä kenttiä ja välttää aurinkoa hämärtävän valon. Joten miksi Kepler oli keskittynyt Cygnus- ja Lyra-tähdistöyn, joilla on suurin mahdollinen tähti määrä, samalla kun ne eivät myöskään ole ekliptisen tason sisällä (auringon polku).
Mikä teki Kepler niin tehokas tehtävässään oli tapa, jolla se yhdisti huipputekniikoita tähden kirkkauden mittaamiseen tuolloin suurimman ulkoavaruudessa toimivan digitaalikameran kanssa. Soittimellaan, joka on suunnattu tähtikentälle toisensa jälkeen, Kepler suoritti ensimmäisen planeettatutkimuksen galaksissamme ja siitä tuli NASAn ensimmäinen tehtävä etsiä mahdollisesti asuttavia eksoplaneetteja.
Leslie Livesay, NASA: n Jet Propulsion -laboratorion tähtitieteen ja fysiikan johtaja, toimi myös Keplerin projektipäällikkö tehtävän kehittämisen aikana. Kuten hän teki tiivistelmän:
”Kepler-tehtävä perustui erittäin innovatiiviseen suunnitteluun. Se oli erittäin taitava lähestymistapa tällaisen tieteen tekemiseen. Haasteita oli ehdottomasti, mutta Keplerillä oli erittäin lahjakas joukkue tutkijoita ja insinöörejä, jotka voittivat heidät. ”
Lähes 3000 planeetan ansiosta Kepler on vahvistanut, että tähtitieteilijät ovat oppineet paljon galaksissamme olevien planeettojen monimuotoisuudesta. Kaikista tähän mennessä havaituista ja varmennetuista eksoplaneetoista suurin osa on jaettu kolmeen luokkaan: kaasujättiläiset, lyhyen ajan kiertoradat kuumaa supermaata varten ja jään jättiläiset.
Viimeisimmän analyysin perusteella Keplerin Havaintojen perusteella astronomit ovat päättäneet, että 20–50 prosentilla yötaivaalla näkyvistä tähtiistä on todennäköisesti planeettoja, jotka ovat kooltaan ja koostumukseltaan samanlaiset (ts. kiviset) kuin Maa. Nämä planeetat sijaitsisivat myös vanhemman tähden asumisalueilla, mikä tarkoittaa, että ne olisivat riittävän lämpimiä tukemaan nestemäistä vettä niiden pinnalla.
Toinen asia Kepler avasimme silmämme siihen, kuinka poikkeavat muut järjestelmät voivat olla omastamme. Esimerkiksi yleisintä planeetotyyppiä, jota se havaitsi (maapallon ja Neptunuksen välisiä), ei edes ole aurinkokuntamme. Lisäksi, Kepler löysi planeettajärjestelmiä, jotka olivat niin täynnä tähtiä lähellä kiertäviä planeettoja, että se sai aurinkokunnan näyttämään harvaan asutusta vertailun vuoksi.
Sanoi William Borucki Kepler operaation perustava päätutkija NASA: n Ames-tutkimuskeskuksesta (nyt eläkkeellä):
”Kun aloimme suunnitella tätä tehtävää 35 vuotta sitten, emme tienneet yhdestä planeettamme aurinkokunnan ulkopuolella. Nyt kun tiedämme, että planeettoja on kaikkialla, Kepler on asettanut meidät uudelle kurssille, joka on täynnä lupausta tuleville sukupolville tutkia galaksiamme. "
Menestysasteensa vuoksi tähtitieteellinen yhteisö sai hieman pelästyksen, kun mekaanisia vikoja tapahtui neljä vuotta sen tehtävänsä jälkeen ( Kepler oli saavuttanut ensisijaiset tehtävänsä tavoitteet). Tämä koostui yhdestä Keplerin gyroskoopin kaltaiset reaktiopyörät (joita käytetään teleskoopin tarkkaan osoittamiseen) epäonnistuvat heinäkuussa 2012, ja toinen pyörä epäonnistuu toukokuussa 2013.
Kuukausien analysoinnin jälkeen lähetysryhmä hylkäsi kaukoputken palauttamisen täyteen toimintakuntoon ja suunnitteli toissijaisen tehtävän, joka tunnetaan nimellä K2. Tätä tehtävää varten joukkue vaihtoi avaruusaluksen näkökenttää suunnilleen kolmen kuukauden välein, mikä tuplasi teleskoopin käyttöiän ja kasvatti Keplerin tutkittavien tähtiä yli 500 000: een.
Niin monen tähden havaitseminen oli myös merkittävä panos, joka antoi tähtitieteilijöille paremman käsityksen tähtien käyttäytymisestä ja ominaisuuksista - jotka ovat välttämättömiä niitä kiertävien planeettojen tutkimisessa. Sen keräämät tiedot antavat tähtitieteilijöille myös tietää enemmän Linnunradan historiasta ja tähtien evoluutiostamme, mikä antaa käsityksen maailmankaikkeuden historiasta ja evoluutiosta.
Laajennetut tehtävät loivat myös ennakkotapauksen tietojen jakamiselle, jossa uudet havainnot annettiin heti yleisön saataville. Tämä mahdollisti erittäin nopean löytöprosessin ja asetti uuden standardin, jota tulevat operaatiot toivovat noudattavan. Huolimatta siitä, että Kepler Tehtävä on nyt lopussa, tutkijat odottavat tutkivansa sen hankkimien tietojen määrää ainakin vuosikymmenen ajan.
”Tiedämme, että avaruusaluksen eläkkeelle siirtyminen ei ole vielä loppua Keplerin löytöjä ”, sanoi Jessie Dotson. Keplerin projektitutkija NASA: n Ames-tutkimuskeskuksessa. "Olen innoissani monipuolisista löytöistä, jotka ovat vielä tulleet tietojemme perusteella, ja kuinka tulevat tehtävät perustuvat Keplerin tuloksiin."
Vaikka operaatio on jo osallistunut lähes 3000 tieteelliseen tutkimukseen, Kepler joukkue julkaisi valkoisen kirjan, joka tarjoaa ehdotuksia siitä, missä tärkeitä tieteellisiä löytöjä voitaisiin silti tehdä tehtävädatan avulla. Ne sisälsivät myös luettelon 21 tärkeästä data-analyysiprojektista, jotka voidaan toteuttaa käyttämällä jo käytettävissä olevia tietoja Kepler arkistot tänään.
Osana ohjelmaa saatavat tiedot Keplerin viimeinen kampanja (kampanja 19) täydentää myös NASAn tietoja Exoplanet Survey-satelliitin kauttakulku (TESS), joka aloitti toimintansa huhtikuussa. TESS ja James Webbin avaruuskaukoputki (JWST) - jonka on määrä käynnistää vuonna 2021 - nousee mihin Kepler jätettiin pois, tutkimalla lähellä olevia tähtijärjestelmiä toiveiden löytämiseksi asuttavia planeettoja ja vastaamalla peruskysymykseen: olemmeko yksin maailmankaikkeudessa?
Tässä on sinulle Kepler! Menit hyvin ja poistut liian pian. Voivatko ne, jotka seuraavat jalanjälkiäsi, noudattaa asettamaasi tasoa!
