Sedan utplaceringen i mars 2009, Kepler rymdteleskop har varit en välsignelse för exoplanetjägare. Från den 8 mars 2018 har totalt 3 743 exoplaneter bekräftats, varav 2 649 upptäcktes av Kepler ensam. Samtidigt har teleskopet drabbats av sina tekniska utmaningar. Dessa inkluderar misslyckandet med två reaktionshjul, vilket allvarligt hindrade teleskopets förmåga att utföra sitt ursprungliga uppdrag.
Ändå Kepler team kunde återföra teleskopet till en stabil konfiguration genom att använda små mängder thrusterbränsle för att kompensera för de misslyckade reaktionshjulen. Tyvärr, efter nästan fyra år att genomföra sitt K2 observationskampanj, Kepler teleskopet tar nu ut bränsle. Baserat på dess återstående bränsle och konsumtionshastighet uppskattar NASA att teleskopets uppdrag kommer att avslutas om några månader.
I åratal Kepler rymdteleskopet har lokaliserat planeter runt avlägsna stjärnor med hjälp av Transitmetoden (alias Transit Photometry). Detta består av övervakar stjärnor för periodiska dopp i ljusstyrka, som orsakas av en planet som passerar framför stjärnan (dvs genomgående). Av alla metoder som används för att jaga efter exoplaneter anses Transitmetoden vara den mest pålitliga och står för totalt 2900 upptäckter.
Naturligtvis kommer denna nyhet som en besvikelse för astronomer och exoplanetentusiaster. Men innan någon börjar klaga över situationen bör de ha några saker i åtanke. För det första har Kepler-uppdraget lyckats hålla längre än någon förväntat sig. Ända sedan K2 kampanjen inleddes, har teleskopet varit skyldigt att flytta sitt synfält ungefär var tredje månad för att genomföra en ny observationskampanj.
Baserat på deras ursprungliga uppskattningar, Kepler teamet trodde att de hade tillräckligt med bränsle för att genomföra ytterligare 10 kampanjer. Uppdraget har dock redan slutfört 16 kampanjer och teamet började precis sin 17: e. Som Charlie Sobeck, en systemingenjör för Kepler rymdteleskopuppdrag, förklarade i ett nyligen uttalande från NASA:
”Våra nuvarande uppskattningar är att Keplers tank kommer att gå torr inom flera månader - men vi har blivit förvånade över dess resultat tidigare! Så även om vi räknar med att flygoperationerna slutar snart, är vi beredda att fortsätta så länge bränslet tillåter det. Kepler-teamet planerar att samla in så mycket vetenskaplig information som möjligt under sin återstående tid och stråla tillbaka dem till jorden innan förlusten av de bränsledrivna thrusterarna innebär att vi inte kan rikta rymdfarkosten för dataöverföring. Vi har till och med planer om att ta några slutliga kalibreringsdata med den sista biten bränsle, om möjligheten presenterar sig. ”
Så medan uppdraget snart ska avslutas hoppas vetenskapsteamet att samla in så mycket vetenskaplig information som möjligt och stråla tillbaka till jorden innan dess. De hoppas också kunna samla in vissa slutliga kalibreringsdata med hjälp av teleskopets sista bit bränsle, om möjligheten presenteras. Och eftersom de inte kan tanka rymdskeppet hoppas de att sluta samla in data så att de kan använda sin sista bit bränsle för att rikta rymdskeppet tillbaka mot jorden och föra det hem.
"Utan en gasmätare har vi övervakat rymdskeppet med avseende på varningsskyltar om lågt bränsle - till exempel en minskning av bränsletankens tryck och förändringar i drivkraftsprestanda," sade Sobeck. ”Men i slutändan har vi bara en uppskattning - inte exakt kunskap. Genom att göra dessa mätningar kan vi bestämma hur länge vi bekvämt kan fortsätta att samla vetenskapliga data. ”
Detta har varit standardpraxis för många NASA-uppdrag, där tillräckligt med bränsle har reserverats för att genomföra en sista manöver. Till exempel Cassini uppdraget måste reservera bränsle för att gå ner i Saturnus atmosfär så att det skulle undvika att kollidera med en av dess månar och förorena en potentiellt livsbärande miljö. Satelliter genomför också regelbundna sista manövrar för att se till att de inte kraschar i andra satelliter eller faller till jorden.
Medan djup rymdsuppdrag som Kepler är inte i fara för att krascha till jorden eller förorena en känslig miljö, denna sista manöver är utformad för att säkerställa att vetenskapsteamet kan pressa varje sista droppe data från rymdskeppet. Så innan uppdraget går samman, kan vi förvänta oss att denna älskade planetjägare kommer att ha några sista överraskningar för oss!
Under de kommande åren tar nästa generations teleskop utrymme för att hämta var Kepler och andra rymdteleskoper slutade. Dessa inkluderar Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), som kommer att genomföra transiteringsundersökningar strax efter det att den lanserades i april 2018. År 2019 kommer James Webb rymdteleskop (JWST) kommer också att rymma ut och använda sina kraftfulla infraröda instrument för att hjälpa till i jakten på exoplaneter.
Så medan vi snart kommer att säga adjö till Kepler-uppdraget kommer dess arv att leva vidare. I själva verket är dagarna för upptäckten av exoplanet precis igång!
Håll ögonen öppna för uppdateringar från Kepler och K2 Science Center.
