Kepler (Weltraumteleskop)

Kënschtlerduerstellung: Kepler am Weltraum
Duergestallt sinn um rietse Bildrand d'Äerd an de Mound souwéi lénks uewen am Stärebild Cygnus (Schwan) e fiktive, vun engem Planéit ëmkreesende Stär.

De Kepler-Weltraumteleskop ass e Weltraumteleskop vun der NASA, deen am Mäerz 2009 gestart gouf, fir no extrasolare Planéite ze sichen. De Projet ass nom däitschen Astronom Johannes Kepler genannt, deen als éischten d'Gesetzméissegkeete vun de Planéitenëmlafbunnen erkannt hat. Wéinst technesche Problemer ass den Teleskop zanter dem 15. August 2013 ausser Betrib.

Wëssenschaftlech Aufgab

D'Teleskop observéiert e festen Ausschnëtt vum Stärenhimmel mat ronn 100.000 Stären am Stärebild Cygnus,^[1] fir extrasolar Planéiten z'entdecken. Besonnesch Zilsetzung vum Projet ass, vergläichswäis kleng Planéiten (wéi eis Äerd oder nach méi kleng) an domat och potentiell bewunnbar („habitabel“) extrasolar Planéiten z'entdecken. Gläichzäiteg liwwert et Basisdate vun anere verännerleche Stären, fir doraus Réckschlëss iwwer déi am Kär oflafend Prozesser zéien ze kënnen. D'Missioun vum „Kepler“ soll en ettlech Joer daueren.

Observéiert Planéitekandidaten

Total: 2326
Äerdänlech: 207 (dovu 54 an der habitabler Zon)
Super-Äerden: 680
Neptunähnlech: 1181
Jupiterähnlech: 203
méi grouss wéi de Jupiter: 55

Stand: 6. Dezember 2011

Ëmlafbunn

Fir d'Observatioune méiglechst ongestéiert maachen ze kënnen, gouf d'Teleskop net an eng Ëmlafbunn ëm d'Äerd bruecht, mä an e Sonnenorbit, wou d'Ëmlafzäit an d'Exzentrizitéit eppes vun der Äerdbunn ewech läit. D'Sond leeft domat hanner der Äerd a vergréissert hiren Ofstand wärend de Joren. De Kepler-Weltraumteleskop ka sou d'Observatiounsregioun ouni periodesch Verdeckung duerch d'Äerd am A behalen.

Technesch Beschreiwung

Mat engem Photometer moosst dat 1.039 Kilogramm schwéiert a knapps fënnef Meter grousst Teleskop d'Hellegkeet vu Stären, fir d'Hellegkeetsschwankunge festzestellen, déi op den Duerchgank vum Planéit tëscht dem Stär an dem Weltraumteleskop hiweisen.

D'Optik vum Kepler-Photometer ass als Schmidt-Teleskop ausgefouert. Den Duerchmiesser vun der Schmidt-Plack ass 0,95 m an dee vum Haaptspigel 1,4 m. Am Fokus ass eng Opstellung vun 42 CCD-Sensoren, déi e Feld vun 105 Quadratgrad, dat ass ongeféier bei ausgestrecktem Aarm eng Handfläch, iwwerwaache kënnen.^[2] Jiddwer CCD-Sensor huet eng Gréisst vu 50 mm × 25 mm, wat 2200 × 1024 Pixelen entsprécht, soudatt d'Kamera am Ganzen iwwer 95 Megapixel huet. Fir d'Vergréisserung vun der photometrescher Genauegkeet gëtt d'Optik liicht defokusséiert, zousätzlech ass e Bandpass fir Wellelängte vu 430–890 nm agebaut.

D'Iwwerdroe vun den Daten op d'Buedemstatioun erfollegt am Ka-Band mat bis zu 4,33125 Mbps. Fir d'Steierung vum Satellit gëtt nach d'X-Band mat 7,8125 bps bis 2 kbps fir den Uplink an 10 bps bis 16 kbps fir den Downlink gebraucht.

Sich no äerdänleche Planéiten

D'Zündung vun den Dreifwierker vun der Kepler Delta-II-10L-Rakéit

Bei engem Duerchgank vun engem extrasolare Planéit an Äerdgréisst gëtt am Weltraumteleskop eng Ofdonklung an der Gréisstenuerdnung vun engem zéngtel Promille erwaart (fir Äerd a Sonn 0,084 ‰). Dat erfollegt bei zentralem Duerchgank virum Bild vum Stär fir en Zäitraum vu ronn engem hallwen Dag (fir Äerd a Sonn 13 Stonnen). Wann den Duerchgank net zentral ass, dann ass d'Zäit vun der Ofdonklung méi kuerz. Wa sech déi selwecht Hellegkeetsännerung bei dësem Stär nach zweemol widderhëlt an dobäi déi zwéin Intervallen d'selwecht sinn, gëtt e Planéit op enger fester Ëmlafbunn als Ursaach ugeholl a gëllt als entdeckt. Aus der sou ermëttelter Ëmlafzäit an der Hellegkeetsännerung loosse sech no de Gesetzer vum Kepler d'Ëmlafbunn an d'Gréisst vun äerdänleche Planéiten ermëttelen. Duerch déi ermëttelt Distanz vum entdeckten Exoplanéit zu senger Sonn an duerch d'Temperatur vun dëser Sonn (ermëttelt no Liichtkraftklass a Spektralklass) kann d'Temperatur um Planéit an domat seng méiglech Wunnzon approximativ berechent ginn. Opgrond vun ënnerschiddleche Bunnnschréie vun de Planéite géint eis Siichtlinn trëtt allerdéngs nëmme bei engem Brochdeel vun äerdänleche Planéiten eng aus eiser Richtung observéiert Bedeckung op. D'Warscheinlechkeet, datt sou een Transit vun der Äerd aus observéiert ass, ergëtt sech einfach als Quotient vu Stär- a Planéitebunnradius, am Fall vun Äerd a Sonn also 0,465%.^[3]

Verlaf

De Start vum 600 Mio. US-Dollar deieren Teleskop war de 7. Mäerz 2009 um 03:49:57 UTC als Notzlascht vun enger Delta-II-7925-10L-Drorakéit vum Startkomplex 17B vun der Cape Canaveral AFS.^[4] Et war den 339. Start vun enger Delta-Rakéit. No ëmfangräichen Tester a Kalibréierung vun de Sensoren hat d'Teleskop zwéi Méint méi spéit seng Aarbecht opgeholl.^[5]

Am Januar 2010 goufen déi éischt fënnef vum Kepler-Weltraumteleskop entdeckt Planéite bekanntginn (Kepler 4 bis 8; s.a. Kepler-6, Kepler-7; Kepler 1 bis 3 ware scho virum Start vun der Sond mat terrestreschen Observatiounsmethoden entdeckt ginn). Bei allen handelt et sech ëm Planéiten, déi hir Stären op Distanze vu manner wéi 0,1 astronomesch Eenheeten ëmkreesen an déi eng däitlech méi héich Uewerflächentemperatur hu wéi jiddwer Planéit aus eisem Sonnesystem. Am Juni 2010 goufen d'Date vun 306 vun deene 706 bis dohin identifizéierten Exoplanéitkandidate publizéiert.^[6] D'Entdeckung vun Transitte vu méi killen, potentiell äerdänleche Planéite brauch wéinst hirer méi laanger Ëmlafperiod eng laang Observatiounsperiod a gëtt eréischt fir méi spéit vun der Kepler-Missioun erwaart.

Am Januar 2011 gouf matgedeelt, datt de "Kepler" dee bis dohi klengste Gestengsplanéit entdeckt hat: Kepler-10b. Hie gouf duerch Observatioune vum Mee 2009 bis Januar 2010 fonnt. De Kepler-10b huet déi 4,6-fach Mass an déi 1,4-fach Gréisst vun der Äerd an ëmkreest säin Zentralstär all 0,84 Deeg. Hien ass awer ronn 20-mol méi no bei senger Sonn, wéi de Merkur bei eiser Sonn.^[7]

Den 2. Februar 2011 huet d'NASA bekannt ginn, datt zanter Missiounsufank schonn 1235 Planéitekandidate fonnt goufen. Dovu sinn der 5 ongeféier sou grouss wéi eis Äerd an an der habitabeler Zon. Am Ganze goufe 54 Stéck an der habitabeler Zon an 68 äerdgrouss Planéitekandidaten entdeckt. Als weider Planéitekandidate goufen 288 Superäerden, 662 an der Gréisst vum Neptun, 165 an der Gréisst vum Jupiter an 19 déi méi grouss wéi de Jupiter sinn, fonnt.^[8]^,^[9]

De 5. Dezember 2011 bestätegt d'NASA den éischte Planéit bannent der habitabeler Zon vun engem sonnenänleche Stär.^[10] Kepler-22b ass deen éischte vu 54 Kandidaten, deen den 2. Februar bannent der habitabeler Zon publizéiert an offiziell bestätegt konnt ginn. Dofir muss de "Kepler" op d'mannst 3 Duerchgäng viru sengem Heemechtsstär observéiert hunn. Des Weideren huet d'NASA bekannt ginn, datt sech d'Zuel vun de Planéitekandidaten op 2.326 erhéicht huet, wouvun der 207 ongeféier sou grouss wéi eis Äerd sinn. 680 „Superäerden“, 1.181 neptunähnlech, 203 jupiterähnlech a 55 Planéiten, déi méi grouss wéi de Jupiter sinn, goufen am Ganzen observéiert.

Am Juli 2012 war eent vun de véier Reaktiounsrieder, déi d'Lag vum Teleskop am Raum steiert a stabiliséiert, ausgefall. Ufanks Januar 2013 hu sech héich Reifwärter un engem weidere Reaktiounsrad gewisen. Deen Ausfall wier net méi z'erdroe gewiescht. Dorophi gouf de Kepler de 17. Januar 2013 fir eng geplangten Dauer vun zéng Deeg an e Sécherheetsmodus ("wheel rest safe mode") versat, an der Hoffnung, d'Schmiermëttel géif sech wann d'Lager net dréinen duerch Diffusioun nees verdeelen. Tëscht dem 27. an 29. Januar 2013 gouf en nees ouni Problem a Betrib geholl.

De 16. Mee 2013 goufe Problemer mat engem weidere Reaktiounsrad gemellt. De Weltraumteleskop huet missen an e méi schlecht stabiliséierte Modus iwwergoen, konnt awer weider Donnéeë sammelen.

De 15. August 2013 huet d'NASA dat definitiivt Enn vun der Kepler-Missioun publizéiert.

Lëscht mat wichtegen Entdeckungen

System	Planéit	Publikatioun	Bemierkung
Kepler-4 Kepler-6	Kepler-4b	2010	Éischt Entdeckunge vun der Keplermissioun
Kepler-4 Kepler-6	Kepler-6b	2010	Éischt Entdeckunge vun der Keplermissioun
Kepler-7	Kepler-7b	2010	Planéit mat ongewéinlech klenger Dicht
Kepler-10	Kepler-10b	2011	Klengste Gestengs(exo)planéit
Kepler-10	Kepler-10c	Juni 2014	Éischt Identifikatioun vun engem Planéit als Mega-Äerd (mat weideren Observatioune vum 2011 vum Kepler entdeckte Planéit mat dem HARPS-N)
Kepler-11	Kepler-11b - g	2010	Stär mat op d'mannst 6 Exoplanéiten; dràifache Transit am August 2010
Kepler-16	Kepler-16b	2011	Éischten observéierten Transit an engem Duebelstäresystem
Kepler-22	Kepler-22b	2011	Éischte Planéit an der habitabeler Zon
Kepler-37	Kepler-37b	2011	klengste bekannten Exoplanéit, ongeféier sou grouss wéi den Äerdmound
Kepler-62	Kepler-62e, f	2011	zwéin äerdänlech Planéiten an der habitabeler Zon
Kepler-69	Kepler-69b, c	2011	en äerdänleche Planéit an der habitabeler Zon
Kepler-90	Kepler-90b - h	2013	Stär mat de meeschten detektéierten Exoplanéiten (nach net mat aneren Observatioune confirméiert)
Kepler-186	Kepler-186f	2014	en äerdänleche Planéit, deen an der habitabeler Zon vu sengem Zentralstär läit
Kepler-438	Kepler-438b	Januar 2015	warscheinlech en äerdänleche Planéit an der habitabeler Zon
Kepler-442	Kepler-442b	Januar 2015	warscheinlech en äerdänleche Planéit an der habitabeler Zon
Kepler-444	Kepler-444b – f	Januar 2015	System mat fënnef nëmme knapps äerdgrousse Planéiten; Zentralstär mat 11,2 ± 1,0 Milliarde Joer, ee vun den eelste bekannte mat Planéiten
Kepler-452	Kepler-452b	Juli 2015	éischten ongeféier äerdgroussen Exoplanéit an der habitabeler Zon ëm e sonnenänleche G2-Zentralstär.

Kuckt och

Portal Astronomie

CoRoT-Weltraumteleskop
Space Interferometry Mission - De Projet vun dëser Missioun gouf 2010 net méi weidergefouert.

Um Spaweck

Commons: Kepler-Mission – Biller, Videoen oder Audiodateien

(en) Offiziell NASA-Säit vun der Kepler-Missioun
(en) NASA – aktuell Missiounen – Kepler-Missioun
Kepler Planet Candidate Data Explorer ofgeruff de 7. Dezember 2011

Referenzen

↑ NASA: Kepler FOV map (PDF) Archivéiert de(n) 2009-07-12. Gekuckt de(n) 2011-12-10.
↑ NASA – Kepler Overview (englisch)
↑ NASA - Characteristics of Transits Archivéiert de(n) 2013-02-19. Gekuckt de(n) 2011-12-10.
↑ NASA – Kepler Launch (englisch)
↑ wissenschaft-aktuell: Kepler: Die Suche nach Planeten beginnt
↑ Borucki et. al., Characteristics of Kepler Planetary Candidates based on the first Data Set: The Majority are found to be Neptune-size and smaller
↑ http://astronews.com/news/artikel/2011/01/1101-008.shtml
↑ NASA Finds Earth-size Planet Candidates in Habitable Zone, Six Planet System nasa.gov, 2. Februar 2011
↑ Kepler Planet Hunter Finds 1,200 Possibilities New York Times, 2. Februar 2011 (abgerufen am 3. Februar 2011)
↑ [1] nasa.gov, 5. Dezember 2011 (gekuckt de 6. Dezember 2011)

[1] NASA: Kepler FOV map (PDF) Archivéiert de(n) 2009-07-12. Gekuckt de(n) 2011-12-10.

[Kepler_Overview-2] NASA – Kepler Overview (englisch)

[3] NASA - Characteristics of Transits Archivéiert de(n) 2013-02-19. Gekuckt de(n) 2011-12-10.

[NASA-4] NASA – Kepler Launch (englisch)

[5] wissenschaft-aktuell: Kepler: Die Suche nach Planeten beginnt

[6] Borucki et. al., Characteristics of Kepler Planetary Candidates based on the first Data Set: The Majority are found to be Neptune-size and smaller

[7] ttp://astronews.com/news/artikel/2011/01/1101-008.shtml

[8] NASA Finds Earth-size Planet Candidates in Habitable Zone, Six Planet System nasa.gov, 2. Februar 2011

[9] Kepler Planet Hunter Finds 1,200 Possibilities New York Times, 2. Februar 2011 (abgerufen am 3. Februar 2011)

[10] [1] nasa.gov, 5. Dezember 2011 (gekuckt de 6. Dezember 2011)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]