NASA: s Kepler Space Telescope var ett observatorium i rymden som ägnades åt att hitta planeter utanför vårt solsystem med ett särskilt fokus på att hitta planeter som kan likna jorden. Observatoriet var i drift i knappt nio år, från lanseringen i mars 2009 till dess avveckling den 15 november 2018.
Sedan observatoriet lanserades har astronomer upptäckt tusentals extra-solplaneter, eller exoplaneter, bara genom detta teleskop. De flesta av dem är planeter som är mellan jordens storlek och Neptun (som är fyra gånger jorden). Många av dessa planeter upptäcktes i en liten region i konstellationen Cygnus, där Kepler pekades på de första fyra åren av sitt uppdrag.
Kepler upptäckte 2 682 exoplaneter under sin tid och det finns mer än 2 900 kandidatplaneter som väntar på bekräftelse - historien antyder att de flesta av dem är den verkliga affären. Uppdraget fortsatte långt utöver det schemalagda slutdatum, även om problem med att peka under 2013 tvingade uppdragschefer att skapa ett K2-uppdrag där Kepler svänger sin syn på olika platser på himlen.
Under de tidiga åren av exoplanetjakt kunde astronomer bäst hitta enorma gasjättar - Jupiters storlek och större - som lurade nära deras förälderstjärna. Tillägget av Kepler (såväl som mer sofistikerad planetjakt från marken) innebär att fler "superjordar" har hittats, eller planeter som bara är något större än jorden men har en stenig yta. Keplers fynd tillåter också astronomer att börja gruppera exoplaneter i typer, vilket hjälper till att förstå deras ursprung.
Primärt uppdrag
Kepler på 600 miljoner dollar lanserades 2009 med förväntan att den skulle pågå ett år. Det var en del av NASA: s Discovery-program, som är inriktat på billigare rymdfarkoster för utforskning av solsystemet; Kepler valdes 2001 samtidigt som Dawn, ett rymdskepp som besökte de små världarna Vesta och Ceres.
Kepler-teleskopet tittade på en fast plats i konstellationen Cygnus och övervakade kontinuerligt 100 000 huvudsekvensstjärnor för planeter. Teleskopet hittade exoplaneter genom att se efter stjärnor som dimmade när planeter passerade framför dem.
Eftersom stjärndämpning också kan ske på andra sätt (till exempel, en annan stjärna som betar lite på ytan), bekräftades dessa planeter under de första dagarna genom andra teleskop, vanligtvis genom att mäta gravitations "wobble" som planeten har på stjärnan.
I februari 2014 banade dock astronomer en ny teknik som kallas "verification by multiplicity", som fungerar i system med flera planeter. En stjärna med flera planeter runt den är gravitationsstabil, enligt teorin, medan en stjärna som är en del av ett nära sammansatt stjärnsystem skulle ha ett mer instabilt system på grund av varje stjärnas massiva tyngdkraft. Genom denna teknik avslöjade teamet 715 bekräftade planeter i en utgåva, som då var det största enda tillkännagivandet. [Galleri: En värld av Keplerplaneter]
Kepler godkändes långt utöver sin ursprungliga uppdragslängd och fungerade bra till maj 2013, då en sekund av sina fyra reaktionshjul eller gyroskop misslyckades. Teleskopet behöver minst tre av dessa enheter för att hålla sig riktade i rätt riktning. Vid den tiden sa NASA att teleskopet fortfarande var i gott skick, och undersökte alternativa uppdragsidéer för hårdvaran.
Nytt uppdrag
Inom några månader kom byrån med ett uppdrag som den kallade "K2". Uppdraget skulle i huvudsak använda solens solvind för att stabilisera teleskopets pekning under flera månader i taget. Därefter, fyra gånger om året, skulle teleskopet, som är cirka 4,7 meter (4,7 meter) långt och 9 fot (2,7 m) i diameter, flytta till ett annat synfält när solen kom för nära sina sensorer.
Medan takten för planetär upptäckt är mindre med det nya uppdraget, fortsätter nya fynd att tillkännages. I januari 2016 upptäcktes mer än 100 nya planeter med K2-metoden. "Detta är en validering av hela K2-programmets förmåga att hitta ett stort antal riktiga, bona fide-planeter," sade Ian Crossfield, en astronom vid University of Arizona, under American Astronomical Societys årliga möte, under vilket fyndet tillkännagavs.
Kepler undersökte TRAPPIST-1-systemet - som troligen har flera jordstorlekar i det - mellan december 2016 och mars 2017. Den februari meddelade ett annat team av astronomer att fler jordstorlekar hade hittats. Keplerforskare släppte sedan rådata från sina TRAPPIST-1-observationer för andra team att analysera, om de var intresserade.
I februari 2018 lade NASA ut ytterligare en utgåva av Kepler-data med 95 nya planeter som hittades under K2-uppdraget. En av dessa planeter kretsade om en ljus stjärna, vilket gjorde den till en enkel kandidat för uppföljning av ett markobservatorium.
Stora upptäckter
Keplers stora prestation var att upptäcka den stora mängd planetsystem som finns där ute. Planetsystem kan existera i kompakta arrangemang inom ramen för motsvarigheten till Merkurius bana. De kan till och med kretsa runt två stjärnor, ungefär som Tatooine i Star Wars-universum. Och i ett spännande fynd för dem som söker liv bortom jorden avslöjade teleskopet att små steniga planeter som liknar jorden är vanligare än större gasjättar som Jupiter.
NASA hade ett omfattande tillkännagivande i februari 2014, när de första två åren av Keplerobservationer tillät astronomer att bekräfta 715 nya världar i ett drag. Den enda bulkutgivningen av information fördubblade nästan antalet kända planeter till nästan 1 700.
En annan enorm frigöring av data kom i maj 2016, med 1.284 nya planeter tillkännagivna. Keplers fynd uppgick vid den tiden till 2 235 planeter, med antalet totala exoplaneter som upptäcktes (av alla observatorier) totalt cirka 3 200.
Året efter, i juni 2017, kom den slutliga utgivningen av data från Keplers primära uppdrag. Keplers bekräftade planetfynd ökade till 2,335. Inklusive potentiella planeter uppgick det totala antalet till 4 034.
Kepler kom också igenom sitt uppdrag att hitta en planet ungefär storleken på jorden i den bebodda regionen av en stjärna. Exoplaneten, kallad Kepler-69c, är ungefär 2 700 ljusår bort och har en diameter ungefär 1,5 gånger jorden.
Andra konstiga världar som upptäckts av teleskopet inkluderar Kepler-62e och Kepler-62f, två vattenvärldar som troligen har ett globalt hav - i motsats till Jorden, som har en betydande bråkdel av torrt land. Planeterna är ungefär 1 200 ljusår bort i konstellationen Lyra och ligger nära jordens storlek.
Långsiktiga Kepler-observationer av stjärnan KIC 8462852 avslöjade ett bisarrt mönster av dimning och ljusning. Astronomer försöker fortfarande ta reda på arten av ljusförändringarna, som har tillskrivits allt från kometer till en ojämn ring av damm till den mindre troliga förklaringen att det är en främmande megastruktur.
Keplers förmåga att titta på stjärnornas skiftande ljusstyrka utnyttjades för Pleiaderna, ett välkänt stjärnklynge som är bara 400 ljusår bort och synligt för det blotta ögat. Keplers observationer gav den bästa spårningen av deras variation ännu.
Uppdragets slut
Kepler lanserades med 3 gallon (12 kilo) hydrazin i sin bränsletank. Bränslet driver kraftanordningarna som hjälper till att korrigera drift och utföra stora manövrar, inklusive att peka på nya synfält och orientera dess sändare till jorden för att nedlänka vetenskapliga data och ta emot kommandon. Eftersom Kepler inte har en exakt mätare på sin bränsletank, kunde ingenjörerna bara uppskatta när det slut på bränsle. I mars 2018 tillkännagav NASA att den räknar med att rymdfarkostens bränsletank skulle gå torr under de följande månaderna. Drygt sju månader senare, den 30 oktober, bekräftade NASA att Kepler var slut på bensin och rymdskeppet officiellt stängdes av den 15 november.
Medan Kepler har nått slutet av sin uppdragslivslängd, är ett annat rymdskepp att kunna ta sin plats. Ett nytt exoplanet-jaktande rymdskepp kallat Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) lanserades 18 april 2018 och började samla in data den 25 juli. Till skillnad från Kepler är TESS inte riktad i bara en riktning; istället planeras rymdskeppet att skanna cirka 85 procent av himlen under det första tvååriga uppdraget. Missionstjänstemännen förväntar sig att TESS kommer att avslöja bevis på några dussin klippiga planeter nära vår planet och många andra planeter av alla slag som bygger på Keplers arv.
Ytterligare resurser:
- Läs NASA: s Kepler- och K2-missionsöversikt.
- Kolla in Keplers stora upptäcktsmiljöer genom åren.
- Läs mer om NASA: s andra upptäcktsuppdrag.
Den här artikeln uppdaterades den 7 december 2018 av Space.com Reference Editor, Kimberly Hickok.
