Kepler (sonda)

Kepler
Logo
Pojmenováno po Johannes Kepler
COSPAR 2009-011A
Katalogové číslo 34380
Start 7. března 2009
Kosmodrom Cape Canaveral Air Force Station[1]
Nosná raketa Delta 7925-8
Typ oběžné dráhy heliocentrická dráha
Stav objektu na heliocentrické dráze
Provozovatel NASA
Výrobce Ball Aerospace & Technology
Program Discovery
Hmotnost 1039 kg
Délka 4,7 m
Parametry dráhy
Apoapsida 1,049 9 AU
Periapsida 0,976 73 AU
Sklon dráhy 0,447 65°
Doba oběhu 372,57 d
Excentricita dráhy 0,036 095
Velká poloosa dráhy 1,013 3 AU
Centrální těleso Slunce
Afel 1,041 AU
Perihel 0,967 AU
Sklon dráhy 0,5°
Doba oběhu 367 dní
Teleskop
Typ dalekohledu dalekohled Schmidtova typu
Průměr 1,4 m[2]
Vlnová délka 430–890 nm[2]
Přístroje
Nese přístroje Kepler photometer
Oficiální web http://kepler.nasa.gov/
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Kepler byla mise NASA, která měla za úkol hledat vzdálené exoplanety podobné Zemi. Odstartovala 7. března 2009 z floridské základny Cape Canaveral Air Force Station. Sonda váží 1 039 kilogramů a plánovaná délka mise byla 3,5 roku, protáhla se však na 9,5 roku. Během této doby dalekohled prozkoumal více než 100 tisíc hvězd v souhvězdí Labutě a souhvězdí Lyry. Kamera disponuje rozlišením 95 megapixelů[3]. Mise byla pojmenovaná na počest Johannese Keplera.

Technické vybavení

Popis družice

Sondu postavila americká firma Ball Aerospace & Technologies Corp, vývoj koordinovala s Jet Propulsion Laboratory (JPL). Sondu provozuje NASA Ames Research Center a koordinátorem celého programu Discovery je Goddardovo centrum pro vesmírné lety.

Kepler je tříose stabilizovaná družice o délce 4,7 m a s maximálním průměrem 2,7 m. Přístrojový úsek má tvar šestibokého hranolu. Na něm spočívá dlouhý, mírně kónický tubus dalekohledu. O přísun energie se stará panel fotovoltaických baterií s celkovou plochou 10,2 čtverečních metrů. Sluneční panely dodávají sondě (alespoň na začátku mise) 1,1 kW elektřiny. Na palubě je lithiumiontová akumulátorová baterie s kapacitou 20 Ah.

Sonda nese jeden jediný vědecký přístroj, zrcadlový dalekohled Schmidtova typu s průměrem hlavního zrcadla 1,4 metru. K dalekohledu je připojen fotometr s CCD prvky (42 modulů CCD 59 × 28 mm po 2200 × 1024 pixelech). Spektrální rozsah je 430 až 890 nm, rozsah hvězdných velikostí 9m až 16m. Fotometr je určen k měření změn intenzity záření (hvězdné velikosti) přibližně 100 tisíc hvězd k účelům detekce planet o velikosti srovnatelné se Zemí u Slunci podobných hvězd (spektrální třída G5) do vzdálenosti přibližně 3000 světelných let[4].

K záznamu dat využívá sonda polovodičovou paměť s kapacitou 16 Gbyte, která postačuje zhruba na 60 dní záznamu. Vědecká data jsou na Zemi předávána na povel rychlostí až 4,33 Mbit/s. Ke komunikaci využívá sonda parabolickou anténu s vysokým ziskem, 2 přijímací a 2 vysílací všesměrové antény[1].

Průběh letu

Dosavadní průběh mise:[1]

  • 7. března 2009 – start, navedení na únikovou dráhu
  • 9. března 2009 – překročení dráhy Měsíce
  • 13. března 2009 – opuštění sféry gravitačního vlivu Země
  • 8. dubna 2009 – odhození krytu tubusu dalekohledu
  • 9. dubna 2009 – pořízení prvních zkušebních snímků
  • 7. května 2009 – ukončení technických zkoušek, zahájení vědeckého programu
  • 4. ledna 2010 – zveřejnění prvních vědeckých výsledků
  • září 2012 – ukončení primární mise, možnost prodloužení o 30 měsíců[1]
  • 15. května 2013 – bylo potvrzeno, že vypadl druhý ze čtyř gyroskopů, což znamenalo konec možnosti efektivně hledat exoplanety[5]
  • začátek roku 2014 – byla spuštěna mise K2, při níž dalekohled, který je nutné v kosmickém prostoru stabilizovat, využíval tlaku slunečního záření a vlastních motorů. V důsledku toho však musel, jednou za tři měsíce, změnit své zorného pole (nasměrování). Nicméně mise v pozorování exoplanet pokračovala.[6]
  • rok 2019 – mise skončila, když dalekohledu došlo palivo pro zajištění stabilní orientace.

Výsledky mise

Dne 4. ledna 2010 byly na výročním shromáždění American Astronomical Society zveřejněny první vědecké výsledky. Za 43 dní pozorování objevil Kepler 5 exoplanet (Kepler-4b, Kepler-5b, Kepler-6b, Kepler-7b a Kepler-8b). Všechny spadají do kategorie planet typu horký Jupiter.

Další dvě potvrzené exoplanety (Kepler-9b a Kepler-9c), které dalekohled objevil, oznámili vědci 26. srpna téhož roku. Obě obíhají okolo jedné hvězdy. V systému navíc možná vyskytuje i třetí exoplaneta, jejíž poloměr se odhaduje na 1,5 Země. Její existence však zatím nebyla potvrzena.[4]

V lednu 2011 prezentovala NASA další výsledky mise Kepler. Byl zveřejněn seznam čítající stovky hvězd, u kterých se pravděpodobně nachází exoplanety. Jedním z těchto hvězdných systémů je Kepler-11, ve kterém zřejmě krouží kolem centrální hvězdy až 6 planet, což byl v době zveřejnění objevu největší počet exoplanet v jediném hvězdném systému.[7]. Nedávno předtím byla také prezentována existence doposud nejmenší objevené skalnaté exoplanety Kepler 10b.[8]

Zajímavým objevem bylo nalezení soustavy KOI-730 se čtyřmi planetami, kde dvě obíhají téměř po jedné orbitě.[9][10]

Odhady počtu exoplanet

Jedním z cílů mise Kepler je i odhadnout, kolik hvězd má kolem sebe planety. Podle výsledků za první rok a půl činnosti dalekohledu může kolem 1,4 až 2,7 % hvězd podobných Slunci obíhat planeta podobná Zemi.[11] Celkově pak může kolem všech hvězd naší Galaxie kroužit 500 miliónů až 50 miliard planet. Dle vyjádření americké NASA z roku 2014 založené na pozorování teleskopu Kepler je dokonce možné, že každá hvězda má kolem sebe minimálně jednu planetu.[12]

Reference

  1. ↑ a b c d Kepler na SPACE 40. www.lib.cas.cz [online]. 2009-04-22 [cit. 2009-05-18]. Dostupné online. 
  2. ↑ a b NASA. Kepler: A Search for Habitable Planet [online]. NASA, Ames Research Center, rev. 2013-11-5 [cit. 2014-10-02]. Kapitola About the Mission. Dostupné v archivu pořízeném dne 2012-10-28. (anglicky) 
  3. ↑ WIRNITZER, Jan. Do vesmíru míří družice Kepler. Zkuste si, jak bude hledat „druhou Zemi“ [online]. iDNES.cz, 6. března 2009 [cit. 2009-03-06]. Dostupné online. 
  4. ↑ a b Družice Kepler – dalekohled a mise. www.exoplanety.cz [online]. 2009-02-13 [cit. 2009-05-18]. Dostupné online. 
  5. ↑ http://www.exoplanety.cz/2013/05/15/mimoradne-kosmicky-dalekohled-kepler-zrejme-skoncil/
  6. ↑ www.scienceworld.cz [online]. www.scienceworld.cz [cit. 2016-01-21]. Dostupné online. 
  7. ↑ NASA ohlásil objev hvězdného systému Kepler 11 se šesti planetami. www.livingfuture.cz [online]. 2011-02-02. Dostupné online. 
  8. ↑ Vesmírný teleskop Kepler našel doposud nejmenší exoplanetu. www.livingfuture.cz [online]. 2011-01-11. Dostupné online. 
  9. ↑ New Scientist, "Two planets found sharing one orbit", Marcus Chown, 18:01 24 February 2011, Issue 2801
  10. ↑ 21. století 5. květen 2011 článek: 2 planety sdílejí stejnou oběžnou dráhu"
  11. ↑ SOBOTKA, Petr. Nebeský cestopis [online]. Český rozhlas Leonardo, 2011-04-02 [cit. 2011-10-30]. Kapitola Počet planet v Galaxii. Čas 40:10 od začátku stopáže. Dostupné online. [nedostupný zdroj]
  12. ↑ NASA Reveals Mysteries of 'Interstellar' Space [online]. NASA, 2014-10-31 [cit. 2014-11-11]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-11-11. (anglicky) 

Externí odkazy

Zdroj