Misiunea Kepler scoate la iveală un adevăr profund despre locul nostru în cosmos

Misiunea Kepler a permis descoperirea a mii de exoplanete, dezvăluind un adevăr profund despre locul nostru în cosmos: în galaxia Calea Lactee există mai multe planete decât stele. Cu toate acestea, drumul către această schimbare fundamentală în înțelegerea noastră a universului a necesitat aproape 20 de ani de perseverență înainte ca misiunea să devină realitate odată cu selectarea sa în 2001, scrie nasa.gov.

Sonda spațială Kepler a NASA la Ball Aerospace & Technologies Corp. din Boulder, Colo.

Nava spațială Kepler la Ball Aerospace & Technologies Corp. din Boulder, Colorado.Misiunea Kepler a cercetat o regiune a galaxiei Calea Lactee, descoperind primele exoplanete de mărimea Pământului și determinând că în galaxia noastră există mai multe planete decât stele.

Astronomii presupuseseră, dar încă nu confirmaseră, existența exoplanetelor atunci când a fost sugerat pentru prima dată, în 1983, conceptul misiunii care avea să devină Kepler.

Abia în anii 1990 au fost făcute primele confirmări ale existenței unor planete care orbitează în jurul unor stele din afara sistemului nostru solar, cele mai multe dintre ele fiind giganți gazoși care orbitează aproape de steaua gazdă, deloc asemănătoare cu ceea ce cunoaștem din propriul nostru sistem solar.

Când Kepler a fost lansat în 2009, fuseseră descoperite mai puțin de 400 de exoplanete. În prezent, există peste 5.500 de exoplanete confirmate, iar peste jumătate dintre ele au fost descoperite datorită datelor Kepler.Multe dintre aceste exoplanete confirmate se află în așa-numita "zonă locuibilă" a stelei lor, ceea ce le face candidate de primă mână pentru viitoarele observații menite să descopere mai multe mistere ale universului, inclusiv potențialul de viață.

Cât de unic este sistemul nostru solar?

Misiunea Kepler a fost concepută pentru a răspunde la întrebările "Cât de răspândite sunt alte lumi?" și "Cât de unic este sistemul nostru solar?".

Chiar dacă Kepler ar fi descoperit contrariul - că exoplanetele sunt rare - Kepler tot ar fi fost o misiune istorică, deoarece întrebarea pe care a abordat-o era atât de profundă din punct de vedere științific.

Această imagine din cadrul misiunii Kepler a NASA arată câmpul vizual complet al telescopului, o porțiune de cer bogată în stele din constelațiile Cygnus și Lyra, care se întinde pe o suprafață de 100 de grade pătrate, sau echivalentul a două picaje alăturate ale Carului Mare.

Această imagine arată "prima lumină" a telescopului Kepler - un câmp vizual complet al unui petic de cer bogat în stele din constelațiile Cygnus și Lyra, care se întinde pe o suprafață de 100 de grade pătrate.Cele 42 de dreptunghiuri individuale se datorează dispozitivelor cu cuplaj de sarcină (CCD) cu un total de 95 de megapixeli.

Versiunile anterioare ale propunerii de misiune au fost respinse de patru ori începând cu 1992. Pe atunci, misiunea era cunoscută sub numele de FRequency of Earth-Sized Inner Planets (FRESIP). După a doua respingere, în 1994, membrii echipei, David Koch, Jill Tarter și Carl Sagan, au sugerat schimbarea numelui din FRESIP în Kepler.

Una dintre modificările tehnice aduse propunerii din 1994 înainte de prezentarea din 1996 a inclus schimbarea orbitei din punctul Lagrange L2 într-o orbită heliocentrică. Acest lucru i-a permis lui Kepler să folosească roți de reacție pentru orientarea navei spațiale, ceea ce a redus consumul de combustibil al propulsoarelor și a economisit din costuri.

Acest lucru nu a fost suficient pentru a convinge NASA. Pentru a răspunde preocupărilor legate de misiunea propusă, au urmat două demonstrații majore, câte una după respingerile din 1996 și 1998. Demonstrațiile au redus riscul care i-a făcut pe unii evaluatori să se îndoiască și au oferit echipei Kepler ocazia de a-și rafina operațiunile.

Prima demonstrație a arătat că monitorizarea continuă și automată a mii de stele este posibilă. Pentru această demonstrație, la Observatorul Lick din California a fost instalat un instrument numit fotometru Vulcan, care și-a transmis prin radio datele către Centrul de Cercetare Ames al NASA din Silicon Valley, California, pentru a fi analizate automat. Cea de-a doua demonstrație (după respingerea din 1998) a fost construirea instalației Kepler Testbed Facility.

Baza de testare a demonstrat că tehnologia existentă a dispozitivelor cu cuplaj de sarcină (CCD), care nu diferă cu nimic de o cameră digitală de consum, putea atinge precizia necesară pentru a detecta planete de mărimea Pământului în mijlocul diferitelor tipuri de zgomot așteptate în întregul sistem, de la vibrații la mișcări ale imaginii și până la lovituri de raze cosmice. Echipa Kepler de la Ames a construit un cer simulat complicat, iar Ball Aerospace, partenerul industrial pe parcursul multor ani de propuneri și al misiunii propriu-zise, a construit simulatorul numeric pentru demonstrație. Baza de testare din laboratorul de la Ames este acum expusă la Muzeul Național Smithsonian al Aerului și Spațiului.

Cele 42 de CCD-uri ale planului focal Kepler au o dimensiune de aproximativ un metru pătrat. În colțurile planului focal există patru module de ghidare fină, care sunt CCD-uri mult mai mici în comparație cu cele 42 de CCD-uri utilizate pentru știință. Aceste CCD-uri mai mici au fost folosite pentru a urmări poziția lui Kepler și pentru a transmite aceste informații sistemului de ghidare pentru a menține nava spațială orientată cu precizie.

Misiunea NASA/Kepler

Aceste demonstrații au pus în cele din urmă capăt îngrijorărilor rămase. În 2001, Kepler a fost selectat la mai bine de 17 ani după ce cercetătorul său principal, William Borucki, a scris o lucrare care lua în considerare un fotometru spațial pentru detectarea planetelor de mărimea Pământului împreună cu colega sa Audrey Summers de la Theoretical and Planetary Studies Branch din cadrul Space Science Division de la Ames.

În cei opt ani dintre selecție și lansarea din 6 martie 2009, misiunea a răspuns la o serie de provocări și schimbări care au fost în mare parte în afara controlului echipei, cum ar fi faptul că NASA a instituit o politică care impunea fie Centrului Goddard pentru zboruri spațiale al NASA din Greenbelt, Maryland, fie Laboratorului de propulsie cu reacție din sudul Californiei să gestioneze misiunile planetare, schimbări în cerințele contabile și creșterea costurilor de lansare.

Aceste părți din povestea lui Kepler sunt povestite în detaliu în cea mai recentă carte a Biroului de Istorie al NASA, NASA's Discovery.