Kepler (NASA): teleskop pro objev exoplanet podobných Zemi

Kepler (NASA) — teleskop odhalující exoplanety podobné Zemi: objevy v obyvatelné zóně, data z 145 000 hvězd, přechody planet a průlom v hledání mimozemského života.

Kepler je vesmírná observatoř, kterou NASA spustila s cílem objevit planety podobné Zemi obíhající kolem jiných hvězd. Sonda, pojmenovaná na počest německého astronoma 17. století Johannese Keplera, byla vypuštěna 7. března 2009. Po více než devíti letech vědecké činnosti byly provozní aktivity ukončeny a mise formálně ukončena v říjnu 2018.

Mise Kepler je "speciálně navržena k průzkumu části naší oblasti galaxie Mléčné dráhy s cílem objevit desítky planet velikosti Země v obyvatelné zóně nebo v její blízkosti a určit, kolik z miliard hvězd v naší galaxii má takové planety". Pracuje metodou zákrytů. Fotometr nepřetržitě sleduje jasnost více než 145 000 hvězd hlavní posloupnosti v pevném zorném poli. Tato data jsou přenášena na Zemi a následně analyzována. Cílem je zjistit periodická ztemnění způsobená extrasolárními planetami, které přecházejí před svou hostitelskou hvězdou. K lednu 2013 bylo zaznamenáno celkem 2 740 kandidátů.

Kepler je součástí programu NASA Discovery, který zahrnuje relativně levné primární vědecké mise. Stavbu a počáteční provoz dalekohledu řídila Laboratoř tryskového pohonu NASA. Původní plánovaná doba trvání mise byla 3,5 roku; díky úspěchům a velkému vědeckému potenciálu byla mise postupně rozšířena. Přestože selhání dvou gyroskopů v roce 2013 znemožnilo původní režim, tým sondu úspěšně přeplánoval do prodloužené mise zvané K2, která využívala tlak slunečního záření k udržení stabilního zaměření. K2 pokračovala v pozorování nových oblastí oblohy až do definitivního ukončení mise v říjnu 2018.

Technické údaje a způsob měření

Kepler měl hlavní zrcadlo o průměru přibližně 0,95 m a velmi citlivý fotometr složený z řady CCD detektorů. Díky velkému zornému poli sledoval staticky pevných oblastí oblohy a měřil jasnost hvězd s extrémně vysokou přesností (schopnost detekovat malé změny jasnosti způsobené průletem i malých planet). Hlavní výhodou metody zákrytů (transitní fotometrie) je schopnost najít planety relativně malé velikosti a odhadnout jejich relativní průměry z velikosti poklesu jasu.

Výsledky a významné objevy

Kepler přinesl zásadní posun v poznání o četnosti planet v naší galaxii. Během hlavní mise a její prodloužené fáze K2 identifikoval tisíce kandidátů exoplanet a přispěl k potvrzení více než dvou tisíc planet celkově (včetně pozdějšího ověřování pomocí pozemních i kosmických dalekohledů). Mezi významné objevy patří například planety jako Kepler‑22b, Kepler‑186f nebo Kepler‑452b, které vzbudily pozornost jako kandidáti v obyvatelné zóně svých hvězd nebo jako příklady "země‑velkých" objektů.

Postup ověřování a následné sledování

Detece zákrytů představují kandidáty; k jejich potvrzení se používají doplňkové metody — spektroskopické měření radiálních rychlostí (k určení hmotnosti), vysoké rozlišení z pozemních teleskopů, adaptivní optika a analýzy světelných křivek. Veřejně dostupná data z Keplera také umožnila zapojení amatérských vědců a projektů občanské vědy (např. Planet Hunters), což vedlo k dalším objevům a ověřením kandidátů.

Dědictví a vliv na budoucí mise

Kepler významně zlepšil odhady, kolik planet podobných Zemi existuje v obyvatelných zónách hvězd Mléčné dráhy (tzv. parametr η⊕). Jeho statistické výsledky formovaly návrhy a priority následujících misí, jako jsou TESS (který mapuje jasnější, blízké hvězdy) nebo budoucí velké sondy zaměřené na spektroskopii atmosfér exoplanet. Data z Keplera jsou dlouhodobě archivována a volně dostupná pro další analýzy, což zajišťuje pokračující vědecký přínos i po ukončení aktivního provozu.

Další poznámky

• Kepler byl vypuštěn raketou Delta II z mysu Canaveral 7. března 2009.
• Po selhání gyroskopů v roce 2013 tým přeplánoval misi do tzv. K2 režimu, který umožnil pokračování vědeckých pozorování až do roku 2018.
• Veškerá data jsou veřejně přístupná, což umožnilo rozsáhlé studie četnosti exoplanet, jejich rozměrů a orbitálních vlastností.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je Kepler?

Otázka: Po kom byla sonda pojmenována?

Otázka: Kdy byla vypuštěna?

Otázka: Jak dlouho byla aktivní?

Otázka: Jaký je účel mise?

Otázka: Jak to funguje?

Otázka: Kolik kandidátů bylo dosud nalezeno?

Hledání podle dopisu