В последнее время для космических телескопов было довольно бурное время! Менее месяца назад Космический телескоп Хаббл перешел в безопасный режим после механического отказа одного из гироскопов (который с тех пор был исправлен). Вскоре после этого Chandra Рентгеновский телескоп перешел в безопасный режим, а также по тем же причинам. Через три дня оперативной команде удалось вернуть его в рабочее состояние.
И теперь, после девяти лет службы, НАСА официально объявило, что Космический телескоп Kepler будет выходить на пенсию. Поскольку для проведения научных наблюдений не осталось топлива, НАСА приняло решение оставить телескоп на своей нынешней безопасной орбите (достаточно далеко от Земли). Отставка Кеплера отнюдь не печальная, но это возможность подумать об огромных достижениях этого телескопа и о том, как он произвел революцию в изучении экзопланет.
С его запуском в 6 марта 2009 года, Kepler начал амбициозную миссию: исследовать наш регион Млечного Пути в поисках планет размером с Землю, которые вращаются внутри (или вблизи) их звезд в соответствующих обитаемых зонах, и определить, сколько из сотен миллиардов звезд в нашей галактике может иметь такие планеты. В свое время он был ответственен за открытие 2600 подтвержденных планет и почти 4000 кандидатов.
Как заявил в недавнем пресс-релизе НАСА Томас Зурбухен, помощник руководителя Управления научной миссии НАСА в Вашингтоне:
«Будучи первой миссией НАСА по поиску планет, Кеплер значительно превзошел все наши ожидания и проложил путь к нашим исследованиям и поискам жизни в Солнечной системе и за ее пределами. Мало того, что это показало нам, сколько планет могло быть там, это вызвало совершенно новую и надежную область исследований, которая штурмом взяла научное сообщество. Его открытия пролили новый свет на наше место во вселенной и осветили дразнящие тайны и возможности среди звезд ».
Чтобы обнаружить отдаленные экзопланеты, Kepler полагался на то, что известно как метод транзита (иначе. Транзитная фотометрия). Этот метод состоит в измерении кривых блеска далеких звезд для периодических провалов яркости, которые указывают на то, что экзопланеты проходят перед ними (то есть проходят) относительно наблюдателя. Используя этот метод, астрономы могут накладывать ограничения на размер планеты, период обращения и массу, что помогает им определить, является ли планета скалистой и потенциально обитаемой.
Поскольку транзиты очень короткие, Kepler одновременно наблюдал тысячи звезд в определенных полях и избегал затенения света от Солнца. Отсюда почему Kepler была сфокусирована на созвездии Лебедя и Лиры, которые имеют максимально возможное количество звезд, но также не находятся в плоскости эклиптики (пути Солнца).
То, что сделал Kepler настолько эффективным в его миссии было то, как он совмещал передовые методы измерения яркости звезды с самой большой в то время цифровой камерой в космосе. С его инструментом, нацеленным на одно поле звезд за другим, Kepler провела первое исследование планет в нашей галактике и стала первой миссией НАСА по поиску потенциально обитаемых экзопланет.
Лесли Ливисей, директор по астрономии и физике Лаборатории реактивного движения НАСА, также выполнял обязанности Кеплера руководитель проекта при разработке миссии. Как она подытожила:
«Миссия Kepler была основана на очень инновационном дизайне. Это был чрезвычайно умный подход к занятиям такого рода наукой. Определенно были проблемы, но у Кеплера была чрезвычайно талантливая команда ученых и инженеров, которые преодолели их ».
Благодаря почти 3000 планетам, которые подтвердил Кеплер, астрономы узнали много нового о разнообразии планет, существующих в нашей галактике. Из всех экзопланет, которые были обнаружены и подтверждены до настоящего времени, большинство попало в одну из трех категорий: газовые гиганты, горячие супер-Земли на коротких периодических орбитах и ледяные гиганты.
Тем не менее, на основе самого последнего анализа Кеплера Открытия, астрономы пришли к выводу, что от 20 до 50% звезд, видимых на ночном небе, могут иметь планеты, похожие по размеру и составу (то есть скалистые) на Землю. Эти планеты также будут расположены в пределах обитаемых зон их родительских звезд, что означает, что они будут достаточно теплыми, чтобы поддерживать жидкую воду на своих поверхностях.
Еще одна вещь, которая Kepler мы открыли глаза на то, насколько другие системы могут отличаться от наших собственных. Например, самый распространенный тип планет, который он наблюдал (те, которые находятся между размером Земли и Нептуна), даже не существует в нашей Солнечной системе. К тому же, Kepler обнаружили планетные системы, которые были настолько заполнены планетами, вращающимися вокруг их звезд, что это сделало Солнечную систему сравнительно малонаселенной.
Сказал Уильям Боруки, Kepler Главный исследователь-основатель миссии из Исследовательского центра Эймса НАСА (сейчас на пенсии):
«Когда мы начали задумывать эту миссию 35 лет назад, мы не знали ни одной планеты за пределами нашей солнечной системы. Теперь, когда мы знаем, что планеты повсюду, Кеплер направил нас на новый курс, который обещает будущим поколениям исследовать нашу галактику ».
Из-за своей успешности астрономическое сообщество немного испугалось, когда механические сбои произошли через четыре года после его миссии (после Kepler встретил свои основные цели миссии). Это состояло из одного из Кеплера Колеса реакции, подобные гироскопу (которые используются для точного наведения телескопа), выходят из строя в июле 2012 года, после чего второе колесо выходит из строя в мае 2013 года.
После нескольких месяцев анализа команда миссии отказалась от восстановления телескопа до полного рабочего состояния и разработала дополнительную миссию - известную как K2, В ходе этой миссии команда меняла поле зрения космического корабля примерно каждые три месяца, что удваивало срок службы телескопа и увеличивало число обследованных звезд Кеплера до более чем 500 000.
Наблюдение за столь многими звездами также стало важным вкладом, позволив астрономам лучше понять звездное поведение и свойства - которые необходимы для изучения планет, которые вращаются вокруг них. Собранные данные также позволяют астрономам больше узнать об истории нашего Млечного Пути и звездной эволюции, которая дает представление об истории и эволюции нашей Вселенной.
Расширенные миссии также создали прецедент для обмена данными, когда новые наблюдения были немедленно сделаны доступными для общественности. Это дало возможность очень быстрого процесса обнаружения и установило новый стандарт, которому надеются следовать будущие миссии. Несмотря на то, что Kepler Миссия сейчас подходит к концу, ученые ожидают, что они будут изучать объемы данных, которые она получала, по крайней мере, в течение десятилетия.
«Мы знаем, что отставка космического корабля не конец Кеплера открытия », сказала Джесси Дотсон, Кеплера научный сотрудник исследовательского центра Эймса НАСА. «Я взволнован разнообразными открытиями, которые еще предстоит сделать из наших данных, и тем, как будущие миссии будут основываться на результатах Кеплера».
Хотя миссия уже внесла вклад в почти 3000 научных работ, Kepler Команда опубликовала официальный документ, в котором содержатся предложения о том, где еще можно сделать важные научные открытия, используя данные миссии. Они также включили список из 21 важного проекта анализа данных, которые могут быть выполнены с использованием данных, которые уже доступны в Kepler архивы сегодня.
Данные, полученные в рамках Кеплера последняя кампания (Кампания 19), также дополнит данные из НАСА Транзитный спутник Exoplanet Survey (TESS), который запустили еще в апреле. Тэсс и Космический телескоп Джеймса Вебба (JWST) - который планируется запустить в 2021 году - будет пикап, где Kepler остановился, рассматривая близлежащие звездные системы в надежде найти обитаемые планеты и ответить на фундаментальный вопрос: одиноки ли мы во Вселенной?
Вот вам Kepler! Вы отлично справились и ушли слишком рано. Пусть те, кто последует по вашим стопам, будут соответствовать установленным вами стандартам!
