Kepler (avaruusteleskooppi)

Kepler on NASAn avaruusteleskooppi, joka oli tarkoitettu muita tähtiä kiertävien planeettojen etsintään. Kolmen ja puolen vuoden mittaiseksi suunnitellun toimintansa aikana se seurasi jatkuvasti yli 100 000 tähteä ja mittasi niissä tapahtuvia kirkkaudenmuutoksia ennennäkemättömän suurella tarkkuudella. Satelliitti on nimetty saksalaisen tähtitieteilijän, Johannes Keplerin mukaan.[1]

Kepler
Organisaatio NASA
Tehtävätyyppi Eksoplaneettojen tutkimus ja etsintä
Laukaisu 7. maaliskuuta 2009 3:49:57 UTC Cape Canaveral
Laukaisualus Delta II
Tehtävän kesto 3,5 vuotta
Massa 1 052 kg
Aiheesta muualla
Virallinen sivusto
COSPAR ID: 2009-011A

Kepler laukaistiin radalleen Cape Canaveralista Delta II -raketilla 7. maaliskuuta 2009 kello 3:49:57 UTC.[2][3] Yksi Keplerin neljästä reaktiopyörästä rikkoutui heinäkuussa 2012, mutta se kykeni edelleen toimimaan kolmella jäljelle jäänellä reaktiopyörällä. Toisen reaktiopyörän rikkoutuessa toukokuussa 2013 Kepler meni epäkuntoon, eikä kyennyt enää jatkamaan toimintaansa. Teleskooppi asetettiin lepotilaan kunnes tutkijat päättävät seuraavista toimistaan.[4]

Ensimmäiset viisi Keplerin löytämää planeettaa julkaistiin 4. tammikuuta 2010.[5][6]. Kepler poistettiin käytöstä marraskuussa 2018.[7]

Toteutus

Useimmista muista avaruusteleskoopeista poiketen tapaan Kepler ei kierrä Maata tai sijaitse ns. Lagrangen pisteessä, vaan se on ohjattu omalle Aurinkoa kiertävälle radalleen. Teleskooppi katsoo koko ajan taivaalle samaan suuntaan kohti Joutsenen tähdistöä. Tällä Aurinkokunnan tasoon nähden lähes kohtisuoralla suuntauksella varmistetaan, etteivät Maa, Aurinko, Asteroidit tai Kuiperin vyöhykkeen pienkappaleet koskaan kulje teleskoopin editse ja häiritse havaintotoimintaa.

Teknisesti Kepler on avaruuteen sijoitettu Schmidt-teleskooppi, jonka pääpeilin läpimitta on 1,4 metriä ja apertuuri 0,95 metriä. Teleskoopin kuvakenttä on 105 neliöastetta. Tieteellisenä instrumenttina luotaimessa on 42 CCD-kennosta muodostuva fotometri, jonka kukin kenno on mitoiltaan 50×25 millimetriä ja tarkkuudeltaan 2200×1024 pikseliä. Kenno luetaan kolmen sekunnin välein, ja Maahan välitetään ainoastaan niiden pikselien keräämä tieto, joiden kohdalla on tarkkailtava tähti. Tämän vuoksi teleskooppi ei tuota varsinaisia kuvia. Fotometriä jäähdytetään suljettuun kiertoon perustuvalla jäähdytysjärjestelmällä.[8]

Fotometrin keräämä tieto säilötään luotaimessa ja lähetetään Maahan noin kerran kuukaudessa. Tiedonsiirtolinkin nopeus on maksimissaan 4,33125 Mbps.

Satelliitin kokonaismassa on 1 039 kg. Koska Kepler katsoo koko ajan samaan kohtaan taivasta, sen mekaaninen rakenne on varsin yksinkertainen eikä siinä asennonsäätöön käytettäviä reaktiopyöriä lukuun ottamatta ole liikkuvia osia. Asennonsäätö itsessään on tarpeen, jotta Aurinko pysyy luotaimen aurinkopaneelien puolella ja CCD:n jäähdytyslaitteisto Auringosta poispäin. Luotaimen kokonaistehonkulutus on 771 W.

Kepler on osa NASAn Discovery program -avaruusohjelmaa, johon kuuluu useita tieteellisiä satelliitteja, joiden suunnittelussa on pyritty tuottamaan tarkoin suunniteltu tutkimusväline verraten alhaisin kustannuksin.

Tiede

Kepler-ohjelman tieteellinen mielenkiinto kohdistuu erityisesti eksoplaneettojen etsintään.[9] Erityisiä odotuksia kohdistuu maankaltaisten planeettojen löytymiseen, sillä näiden etsimiseen se on paras olemassa oleva instrumentti. Teknisesti Keplerin suorittama planeettojen etsintä perustuu ylikulkuihin, eli tähden pieneen himmenemiseen sitä kiertävän planeetan kulkiessa tähden editse. Kaikkiaan teleskoopin keskeisiä tehtäviä ovat seuraavat:

  • Määrittää, kuinka yleisiä maankaltaiset planeetat ovat tähtien elinkelpoisilla vyöhykkeillä
  • Määrittää näiden planeettojen ratojen koko- ja muotojakaumat
  • Arvioida, kuinka yleisiä planeetat ovat usean tähden systeemeissä
  • Selvittää lyhytjaksoisten jättiläisplaneettojen kokoja, massoja, heijastavuuksia ja tiheyksiä
  • Etsiä jo tunnetuista planeettakunnista uusia, vielä tuntemattomia planeettoja
  • Määrittää planeettakuntien keskustähtien fysikaalisia ominaisuuksia

Keplerin tuottamaa dataa tullaan käyttämään myös muuttuviin tähtiin kohdistuvassa tutkimuksessa sekä astroseismologiassa.[10]

Lähteet
  1. Michele Johnson: Kepler and K2 Missions NASA. 31-3-2015. Viitattu 26.1.2020.
  2. Santavuori, Vesa: Kepler lähti planeettajahtiin Helsingin Sanomat. 6.3.2009. Arkistoitu 28.7.2014. Viitattu 20.6.2020.
  3. Michele Johnson: Liftoff of the Kepler spacecraft NASA. 10.4.2015. Viitattu 26.1.2020.
  4. Sofia Virtanen: Nasan planeetanmetsästäjä Kepler meni rikki Tekniikka & talous. 16.5.2013. Viitattu 26.1.2020.
  5. NASA’s Kepler Space Telescope Discovers its First Five Exoplanets Nasa. 1.4.2010. Viitattu 26.1.2020.
  6. Suominen, Mikko: Kepler-avaruusteleskooppi löysi ensimmäiset eksoplaneettansa Tähdet ja avaruus. 5.1.2010. Viitattu 26.1.2020.
  7. Väliaho, Tuomo: Aurinkokunnan ulkopuoliselta planeetalta löytyi ensi kertaa vettä Helsingin Sanomat. 11.9.2019. Viitattu 26.1.2020.
  8. Johnson, Michele: Kepler and K2 Missions NASA. 31.3.2015. Viitattu 26.1.2020.
  9. Nasan superteleskooppi lentää tähystelemään Maan kaltaisia planeettoja Yle Uutiset. 5.3.2009. Viitattu 26.1.2020.
  10. Welcome to KASC Scientific Webpage Kepler Asteroseismic Science Consortium. 26.5.2012. Arkistoitu 26.5.2012. Viitattu 26.1.2020.

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.