Кеплер (телескоп) | это... Что такое Кеплер (телескоп)? (original) (raw)

У этого термина существуют и другие значения, см. Кеплер.

Космический телескоп «Кеплер»
Kepler Space Telescope.png
Организация: Соединённые Штаты Америки НАСА
Волновой диапазон: 400—865 нм[1]
NSSDC ID: 2009-011A
Местонахождение: в космосе
Тип орбиты: гелиоцентрическая
Высота орбиты: 1 а. е.
Период обращения: 372,5 дней
Запущен: 7 марта 2009 года 03:49:57 UTC[2]
Запущен из: Флорида База ВВС на мысе Канаверал[3]
Выведен на орбиту: Delta II (7925-10L)
Масса: 1039 кг
Диаметр: 0,95 м
Площадь собирающей поверхности: 0,708 м²[4]
Сайт: kepler.nasa.gov

«Кеплер» — астрономический спутник НАСА, оснащённый сверхчувствительным фотометром, специально предназначенный для поиска экзопланет (планет вне Солнечной системы — у других звёзд), подобных Земле[5]. Это первый космический аппарат, созданный с такой целью. Он назван в честь немецкого математика и астронома, открывшего законы движения планет.

Обсерватория одновременно наблюдает более чем 100 000 звёзд и будет наблюдать их в течение 3,5 лет. Наличие планеты у звезды определяется по периодическим изменениям яркости последней, вызываемым транзитами — прохождениями планеты перед звездой.

Запуск состоялся 6 марта 2009 года в 22:49 по времени Восточного побережья США (7 марта в 06:49 по московскому времени). Строительством и начальной операцией управляла «Лаборатория реактивного движения» НАСА, а первичный подрядчик, «Ball Aerospace», был ответственным за разработку систем полёта Кеплера. С декабря 2009 года ответственность за управление миссией легла на Исследовательский центр Эймса, который также производит основной анализ научных данных от телескопа.

За три года работы телескопом Кеплер были сделаны важные и даже сенсационные открытия, например, были обнаружены планеты размером с Землю и меньше. По состоянию на лето 2012 года им было открыто более 2300 кандидатов в планеты, из которых более 70 оказалось подтверждено различными научными группами исследователей[6].

Содержание

Технические характеристики аппарата

Габариты аппарата — около 2,7 м диаметр и 4,7 м длина.

Масса: общая — 1052,4 кг, фотометр — 478 кг, космический аппарат — 562,7 кг, 11,7 кг — масса гидразинового топлива.

Питание обеспечивается четырьмя солнечными батареями общей площадью 10,2 м2, расположенными в разных плоскостях. Состоящие из 2860 элементов, батареи обеспечивают мощность 1100 Вт. Накопление электроэнергии обеспечивается литий-ионным аккумулятором ёмкостью 20 А×час.

Электронная память имеет ёмкость для накопления данных и рассчитана на сбор данных в течение 60 дней. Данные на обработку планируется транслировать пакетами раз в 30 дней.

Фотометр

Фотометр состоит из 42 ПЗС-матриц общей площадью в 95 мегапикселей для проведения исследований и четырёх дополнительных ПЗС-матриц, размещённых в углах массива для обеспечения точного управления. Для сравнения, самая большая астрономическая матрица, используемая на Земле, содержит 10 мегапикселей. Каждая из 42 CCD-матриц имеет размеры 5×2.5 см и разрешение 2200×1024 пикселей. 12 января 2010 года вышел из строя один модуль, состоящий из двух фоточувствительных матриц фотометра.

Данные с матрицы снимаются каждые 6 секунд, достигают предела насыщения и суммируются в бортовом компьютере в течение 30 секунд для каждого пикселя. Каждое из 42 матричных устройств имеет по 2 выхода для данных, то есть всего шина данных имеет 84 выхода.

Полоса пропускания приёмника составляет 430—890 нм. Предполагается, что будут наблюдаться звезды с 9-й по 16-ю звёздную величину.

Телескоп системы Шмидта. Апертура 0.95-метров (при этом первичное зеркало телескопа имеет диаметр 1.4 метра). Поле зрения — 115 квадратных градусов.

Температурный режим работы

Корректор Шмидта, метровая слегка несферическая линза спереди телескопа, имеет температуру −30 градусов Цельсия, в то время как главное зеркало сзади −11 °C. ПЗС матрица в фокальной плоскости должна работать при температуре −85 °C для уменьшения детекторных шумов. С закрытой противопылевой крышкой (во время калибровки) большинство компонентов телескопа слегка теплее.

Цель

Научная цель телескопа Кеплер состоит в том, чтобы исследовать структуру и разнообразие планетарных систем. Для этого, рассматривая множество звёзд, необходимо достичь нескольких целей:

Ход миссии

Запуск РН Дельта-2 с КА Кеплер в 7 марта 2009 года.

Обсерватория запущена с космодрома на мысе Канаверал 6 марта 2009 года в 22:49 по времени Восточного побережья США (7 марта в 06:49 по московскому времени). На орбиту аппарат вывела ракета-носитель Дельта-2.

Дважды, в январе и марте 2006 года, запуск откладывался из-за финансовых проблем. Общая стоимость миссии обошлась приблизительно в 467 миллионов долларов.

Первый снимок телескопа.

Фотометрия экзопланеты Kepler-6 b по данным телескопа Кеплер

8 апреля 2009 года аппарат передал первый снимок, сделанный неоткалиброванной камерой фотометра. На нём находится около 4,5 миллионов звёзд созвездий Лебедя и Лиры. Несмотря на нечёткое изображение, на фотографии хорошо видны звезда TrES-2 (она имеет, как минимум, одну планету) и рассеянное скопление NGC 6791. До окончания калибровки «Кеплер» также обнаружил атмосферу у планеты — газового гиганта, демонстрируя, таким образом, великолепный потенциал новой обсерватории[7].

Британские учёные установили, что орбитальный телескоп «Кеплер» способен обнаруживать не только удалённые экзопланеты, но и их спутники. Расчёты показывают, что «Кеплер» теоретически может обнаруживать спутники экзопланет, с массами превосходящими 0,2 земных[8].

4 января 2010 года было объявлено об открытии первых 5 планет (Kepler Kepler-4 b, Kepler-5 b, Kepler-6 b, Kepler-7 b и Kepler-8 b). Все эти планеты являются «горячими Юпитерами» с периодом обращения от 3,3 до 4,9 дней[9].

9 января 2010 года вышли из строя 2 из 42 фоточувствительных модулей фотометра. Поле обзора «Кеплера», начиная с этого момента, уменьшилось примерно на пять процентов[10].

15 июня 2010 года были опубликованы результаты обработки данных, собранные телескопом за первые 43 дня наблюдений. «Кеплер» непрерывно наблюдал небосвод в течение этого времени и обнаружил 706 потенциальных планет, размер которых колеблется от размера Земли до размера, слегка превышающего Юпитер. Учёные представили данные о 306 самых «неинтересных» кандидатах — тех, которые с наименьшей вероятностью могут быть обитаемыми. Сведения об оставшихся 400 кандидатах, в число которых входят похожие на Землю планеты, исследователи запланировали перепроверить и опубликовать в феврале 2011 года[11].

11 января 2011 года учёные сообщили об обнаружении рекордно малой известной экзопланеты — Kepler-10 b, радиус которой лишь в 1,42 раза больше, чем у Земли[12][13].

2 февраля 2011 опубликованы данные результатов наблюдений с 13 мая по 16 сентября 2009 года. В них сообщается о 1235 кандидатах в планеты. Из них 68 примерно размером с Землю; 288 суперземель; 662 размером с Нептун; 165 размером с Юпитер и 19 больше чем Юпитер. 54 планет кандидатов находится в обитаемой зоне, пять из которых по размерам близки к Земле[14].

23 сентября 2011 года опубликованы данные результатов наблюдений с 18 сентября по 16 декабря 2009 года.

В начале декабря 2011 года было объявлено об обнаружении первой, открытой Кеплером, суперземли в обитаемой зоне (Kepler-22 b) и чуть позже об обнаружении планеты с радиусом меньше, чем у Земли (Kepler-20 e)[15][16].

В январе 2012 года объявлено об обнаружении трёх миниземель у звезды KOI-961, одна из которых размером с Марс.

4 апреля 2012 года было объявлено о продлении миссии телескопа по меньшей мере до 2016 года.

16 июля 2012 года произошла поломка одного из четырёх двигателей-маховиков гиростабилизированной платформы[17].

Ноябрь 2012 — Кеплер завершил основную часть своей миссии, но продолжит работу ещё в течение четырёх лет[18].

Текущие результаты миссии

На август 2012 года телескопом подтверждено 116 планет из 2321 кандидата в планеты[19]. Из этого списка 246 кандидатов имеют размеры, сравнимые с земным (меньше, чем 1,25 размера Земли), 676 имеют размер суперземли (от 1,25 до 2 размеров Земли), 1118 имеют размер, сравнимый с размером Нептуна (от 2 до 6 размеров Земли), 210 имеют размер Юпитера (от 6 до 15 размеров Земли), и 71 имеют размер больше 15 размеров Земли. Кроме того, 896 кандидатов (или примерно 39 % от общего числа) входят в состав мультитранзитных систем.

Подтверждённые планеты, открытые «Кеплером»

Системы с единственным горячим гигантом, открытые «Кеплером»:

Многопланетные системы, открытые «Кеплером»:

Планеты в системах тесных двойных звёзд, открытые «Кеплером»:

Планеты в зоне обитаемости, обнаруженные «Кеплером»:

Другие системы, обнаруженные «Кеплером»:

Подтверждённые планеты из списков KOI и KIC:

Объекты, обнаруженные «Кеплером», имеющие непланетную природу:

Подтверждённые планеты Кеплера

Основная статья: Список подтвержденных планет Кеплера

Примечания

  1. ↑ Kepler Mission: Photometer and Spacecraft (англ.) (Проверено 23 января 2012)
  2. ↑ Aarhus University Staff KASC Scientific Webpage. Kepler Asteroseismic Science Consortium (14 March 2009). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 14 марта 2009.
  3. ↑ NASA’s Shuttle and Rocket Missions (англ.) (Проверено 23 января 2012)
  4. ↑ Spacecraft and Instrument (англ.) (Проверено 23 января 2012)
  5. ↑ Kepler Mission. NASA (March 2009). Архивировано из первоисточника 20 ноября 2012. Проверено 14 марта 2009.
  6. ↑ Леонид Попов Астрономы нашли двадцать шесть новых планет (рус.). Membrana (27 января 2012 года). Архивировано из первоисточника 7 июня 2012. Проверено 3 февраля 2012.
  7. ↑ Астронет > Удачное начало работы телескопа Кеплер
  8. ↑ «Кеплер» сможет искать спутники у экзопланет. Lenta.ru (4 сентября 2009). Архивировано из первоисточника 21 марта 2012. Проверено 13 августа 2010.
  9. ↑ Kepler: The First Five (англ.) (Проверено 23 января 2012)
  10. ↑ Announcement of five planets discovered (англ.) (Проверено 23 января 2012)
  11. ↑ NASA — NASA Releases Kepler Data on Potential Extrasolar Planets (англ.) (Проверено 23 января 2012)
  12. ↑ Телескоп «Кеплер» открыл рекордно малую «суперземлю» (Проверено 23 января 2012)
  13. ↑ Телескоп «Кеплер» обнаружил экзопланету чрезвычайно малых размеров (Проверено 23 января 2012)
  14. ↑ Kepler: NASA Announces 1,235 Planet Candidates, Some in Habitable Zone, and a 6-Planet System (англ.) (Проверено 23 января 2012)
  15. ↑ Впервые найдена планета в зоне обитаемости вокруг другого Солнца (Проверено 23 января 2012)
  16. ↑ Астрофизики подтвердили обнаружение миниземли (Проверено 23 января 2012)
  17. ↑ Сколько ещё проработает «Кеплер»?
  18. ↑ Журнал Новости Космонавтики - "Кеплер" завершил основную миссию, но будет работать еще четыре года
  19. ↑ Kepler:Home Page. NASA Ames Research Center. Архивировано из первоисточника 21 марта 2012. Проверено 23 января 2012.
  20. ↑ arXiv.org, Possible Disintegrating Short-Period Super-Mercury Orbiting KIC 12557548.

Ссылки

commons: Кеплер (телескоп) на Викискладе?
Просмотр этого шаблона HD189733b.jpg Экзопланеты
Классы Планеты земной группы Суперземля • Миниземля • Безъядерная планета • Железная планета • Углеродная планета • Планета-океан • Хтоническая планета Газовая планета Субкоричневый карлик • Газовый гигант • Горячий юпитер • Холодный юпитер • Горячий нептун • Холодный нептун • Гелиевая планета • Рыхлая планета • Эксцентрический юпитер • Водный гигант • Ледяной гигант Жизнепригодность Внеземная вода • Двойник Земли • Жизнепригодность планеты • Жизнепригодность системы красного карлика• Обитаемая зона
Виды иметоды Системы Внегалактическая планета • Двойная звезда • Кольца экзопланет • Планетная система • Планета с кратной орбитой • Планета-сирота • Пульсарная планета • Троянская планета • Экзолуна Методыпоиска Методы обнаружения экзопланет • Метод Доплера • Транзитный метод
Списки По методуобнаружения Методом Доплера • Транзитным методом • Гравитационного микролинзирования • Прямого наблюдения • По периодическим пульсациям • Список неподтверждённых экзопланет Похарактеристикам Списки экзопланетных систем • Список экзопланет в обитаемой зоне • Список ближайших экзопланет земного типа • Список потенциально жизнепригодных экзопланет • Список рекордных экзопланет • Список первых экзопланет • Список кратных планетных систем • Классификация экзопланет по Сударскому
Миссии Просмотр этого шаблона HD189733b.jpg Проекты по поиску экзопланет Наземные AAPS (англ.) • California and Carnegie Planet Search (англ.) • Проект HATNet • HARPS, часть Geneva Extrasolar Planet Search (англ.) • HATSouth • Проект MEarth (англ.) • MOA (англ.) • OGLE (англ.) • Magellan Planet Search Program (англ.) • SuperWASP • TrES • Телескоп XO • EAPSNet (англ.) • High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) • MARVELS (англ.) • MUSCA • MicroFUN (англ.) • NASA-UC Eta-Earth • PHASES • PlanetPol (англ.) • PARAS (англ.) • Телескоп Субару, с использованием инструмента HiCIAO • Systemic (англ.), an amateur search project • ZIMPOL/CHEOPS (англ.) Космические Действующие EPOXI (2005) • SWEEPS (2006) • COROT (2006) • Кеплер (2009) Предложенные PEGASE (2012) • TESS (2016) • PLATO (2017) • Cheops (2017) • EXCEDE (2019) • New Worlds Mission (2020) • EChO (2022) • ATLAST (2029) Другие TPF (отложен) • «Дарвин» (отложен) • Eddington (англ.) (отменён) • SIM (отменён) См. также: Списки экзопланетных систем • Обнаружения экзопланет (англ.) • Методы обнаружения экзопланет
Просмотр этого шаблона HST-SM4.jpeg Космические телескопы
Действующие AGILE · Akari · Чандра · COROT · Гершель · GLAST · GALEX · HETE-2 · ✯ Хаббл · Интеграл · Кеплер · LEGRI · MOST · NuSTAR · PAMELA · Планк · Радиоастрон · RXTE · Спитцер · Odin · ASTRO-E · Swift · SWAS · Тесис · TRACE · XMM-Newton
Запланированные TAUVEX (2012) · PEGASE (2012) · Astrosat (2013) · Gaia (2013) · Спектр РГ (2014) · SAFIR (2015) · Спектр-УФ (2016) · Гамма-400 (2016) · Solar Orbiter (2017) · Cheops (2017) · Джеймс Вебб (2018) · Миллиметрон (2018) · ОЗИРИС (2018) · Euclid (2018)
Предложенные New Worlds Mission · Dark Energy Space Telescope · SNAP (2013) · TESS · Laser Interferometer Space Antenna (2020) · IXO/XEUS (2021) · Дарвин · Constellation-X Observatory · ATLAST
Исторические ABRAXIS · ASCA · ALEXIS · Ариабата · Astro 2 · Астрон · ANS · BeppoSAX · BBXRT · Комптон · Коперник · Cos-B · Cosmic Background Explorer · Эйнштейн · EXOSAT · EUVE · FUSE · Гамма · Ginga · Глазар · Гранат · Хакутё · HALCA · HETE · HEAO-1 · HEAO-3 · Hipparcos · Infrared Space Observatory · International Ultraviolet Explorer · IRAS · Midcourse Space Experiment · OAO-2 · РЕЛИКТ-1 · ROSAT · SAS-2 · SAS-3 · Tenma · Wide Field Infrared Explorer · Uhuru (SAS-A) · WISE · WMAP · Yohkoh
Отменённые ASTRO-G · Эддингтон · Space Interferometry Mission · SPICA · PLATO · Terrestrial Planet Finder
См. также Астрономический спутник · Список космических телескопов · Список космических аппаратов с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту · Большие обсерватории
Категория
Просмотр этого шаблона Космические запуски в 2009 году , 2010 →
USA-202 | Ibuki , Hitomi , Rising , Kagayaki , Maido-1 , SDS-1 , STARS-1 , Kiseki Коронас-Фотон Омид NOAA 19 Прогресс М-66 Экспресс АМ44 , Экспресс МД1 NSS 9 , Atlantic Bird 4A , Spirale A , Spirale B OCO Telstar 11N Радуга 1-8 Кеплер Дискавери STS-119 GOCE GPS IIR-20(M) Союз ТМА-14 Eutelsat W2A WGS SV-2 Кванмёнсон-2 Компас-G2 RISAT-2 , Anusat SICRAL 1B Яогань-6 Космос-2450 STSS ATRR Прогресс М-02М Атлантис STS-125 Гершель , Планк Protostar 2 Tacsat 3 , Pharmasat , CP6 , HawkSat-1 , Aerocube-3 Меридиан-2 Союз ТМА-15 LRO , LCROSS MEASAT-3a GOES-14 Sirius FM-5 TerreStar-1 Космос-2451 , Космос-2452 , Космос-2453 RazakSat Индевор STS-127 (DRAGONSAT AggieSat 2 , ANDE-PS , ANDE-AS , Kibo Exposed Facility) Космос-2454 , Стерх-1 Прогресс М-67 Deimos-1 , DubaiSat-1 , UK-DMC-2 , AprizeSat-4 , Nanosat 1B , AprizeSat-3 Asiasat 5 GPS IIR-21(M) JCSAT RA , Optus D3 STSat-2A Дискавери STS-128 (Леонардо) Palapa D PAN HTV 1 Метеор-М №1 , Стерх-2 , Татьяна-2 , УГАТУ-САТ , SumbandilaSat , Blits , IRIS Nimiq 5 Oceansat-2 , SwissCube , BEESAT , UWE-2 , ITU p-SAT-1 , Rubin-9.1 STSS 1 , STSS 2 Союз ТМА-16 Amazonas 2 , COMSATBw-1 WorldView-2 Прогресс М-03М DMSP F-18 NSS 12 , Thor 6 SMOS , Proba-2 Прогресс М-МИМ2 Шицзянь-11-01 Атлантис STS-129 (EXPRESS ELC-1) Космос-2455 Intelsat IS-14 Eutelsat 36B Kougaku 3 gouki Intelsat 15 WGS SV-3 Яогань-7 Космос-2456 , Космос-2457 , Космос-2458 WISE Яогань-8 , Сиван-1 Helios IIB Союз ТМА-17 DirecTV 12
Аппараты, выведенные одной ракетой, разделены запятой (,), запуски — чертой( | ). Пилотируемые полёты выделены жирным текстом. Неудачные запуски выделены курсивом.
Просмотр этого шаблона HD189733b.jpg Проекты по поиску экзопланет
Наземные AAPS (англ.) • California and Carnegie Planet Search (англ.) • Проект HATNet • HARPS, часть Geneva Extrasolar Planet Search (англ.) • HATSouth • Проект MEarth (англ.) • MOA (англ.) • OGLE (англ.) • Magellan Planet Search Program (англ.) • SuperWASP • TrES • Телескоп XO • EAPSNet (англ.) • High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) • MARVELS (англ.) • MUSCA • MicroFUN (англ.) • NASA-UC Eta-Earth • PHASES • PlanetPol (англ.) • PARAS (англ.) • Телескоп Субару, с использованием инструмента HiCIAO • Systemic (англ.), an amateur search project • ZIMPOL/CHEOPS (англ.)
Космические Действующие EPOXI (2005) • SWEEPS (2006) • COROT (2006) • Кеплер (2009) Предложенные PEGASE (2012) • TESS (2016) • PLATO (2017) • Cheops (2017) • EXCEDE (2019) • New Worlds Mission (2020) • EChO (2022) • ATLAST (2029) Другие TPF (отложен) • «Дарвин» (отложен) • Eddington (англ.) (отменён) • SIM (отменён)
См. также: Списки экзопланетных систем • Обнаружения экзопланет (англ.) • Методы обнаружения экзопланет