Содержание
Космический следопыт: открытия телескопа «Кеплер» — Наука
Космический телескоп «Кеплер» был запущен в марте 2009 года и обращается вокруг Солнца с периодом в 372,5 дней. Задача телескопа — наблюдать за светом примерно 150 тысяч звезд, чтобы отследить тот момент, когда звезда «мигнет». Это означает, что между ней и телескопом прошло небесное тело, вероятно, планета. По мерцанию света звезды можно определить период обращения планеты вокруг нее, ее приблизительный размер и некоторые другие характеристики. Однако для того, чтобы подтвердить статус планеты для каждого объекта нужны дополнительные наблюдения при помощи других телескопов.
Первая скалистая планета
Первые результаты работы телескопа ученые получили через несколько месяцев после его запуска. Тогда «Кеплер» нашел пять потенциальных экзопланет: Kepler 4b, 5b, 6b, 7b и 8b — «горячих Юпитеров», на которых не может существовать жизнь.
На эту тему
В августе 2010 года ученые подтвердили обнаружение первой планетой системы с более чем одной, а точнее тремя планетами, обращающимися вокруг звезды — Kepler-9.
В январе 2011 года NASA сообщило об обнаружении «Кеплером» первой скалистой планеты, Kepler-10b, размером примерно в 1,4 земного. Однако эта планета оказалась слишком близко к своей звезде для того, чтобы на ней могла существовать жизнь, — в 20 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу.
Рассуждая о возможности существования жизни астрономы используют выражение «зона жизни» или «обитаемая зона». Так называют расстояние от звезды, при котором на ней не слишком жарко и не слишком холодно для существования жидкой воды на поверхности.
Тысячи новых планет
В феврале того же года ученые обнародовали результаты «Кеплера» за 2009 год — список из 1235 кандидатов в экзопланеты. Из них 68 — примерно земного размера (5 из них — в зоне жизни), 288 — размером больше Земли, 662 — размером с Нептун, 165 — размером с Юпитер и 19 — больше Юпитера. Кроме того, тогда же было объявлено об обнаружении звезды (Kepler-11) с шестью обращающимися вокруг нее планетами размером больше земного.
В сентябре ученые сообщили, что «Кеплер» обнаружил планету (Kepler-16b), которая обращается вокруг двойной звезды, то есть у нее сразу два солнца.
На эту тему
К декабрю 2011 года количество обнаруженных «Кеплером» экзопланет-кандидатов выросло до 2326, 207 — примерно земного размера, 680 — размером больше Земли, 1181 — размером с Нептун, 203 — размером с Юпитер, 55 — больше Юпитера. Тогда же NASA сообщило об открытии первой планеты в зоне жизни возле звезды, похожей на Солнце, Kepler-22b. Размером она в 2,4 раза превышала Землю. Она стала первой подтвержденной планетой в обитаемой зоне.
Чуть позже в декабре того же года ученые заявили об открытии экзопланет земного размера, Kepler-20e и Kepler-20f, общающихся вокруг звезды, сходной с Солнцем, хотя и слишком близко к нему, чтобы попасть в зону жизни.
В январе 2013 года NASA сообщило о том, что список кандидатов в экзопланеты пополнился еще 461 новыми планетами. Четыре из них по своим размерам не превосходили Землю в два раза и при этом находились в зоне жизни своих звезд. В апреле ученые сообщили об открытии двух планетарных систем, в которых три планеты размеров больше земного находились в обитаемой зоне.
Всего системе звезды Kepler-62 было пять планет, в системе Kepler-69 — две.
Телескоп выходит из строя…
В мае 2013 у телескопа вышел из строя второй из четырех гиродинов — устройств, необходимых ему для ориентации и стабилизации. Без возможности удерживать телескоп в устойчивом положении продолжать «охоту» за экзопланетами стало невозможно. Однако список экзопланет по мере анализа данных, накопленных за время работы телескопа, продолжал пополняться. Так, в июле 2013 года, в списке потенциальных экзопланет стало уже 3277 кандидатов.
На эту тему
В апреле 2014 года ученые впервые сообщили об обнаружении планеты земного размера, Kepler-186f, в обитаемой зоне звезды. Она находится в созвездии Лебедя, в 500 световых лет от нас. Вместе с тремя другими планетами Kepler-186f обращается вокруг красного карлика в два раза меньшего, чем наше Солнце.
…но продолжает работу
В мае 2014 года NASA объявило о продолжении работы телескопа, починить его полностью не удалось, однако ученые нашли способ компенсировать поломку, используя давление солнечного ветра на аппарат.
В декабре 2014 года телескоп, работающий в новом режиме, смог обнаружить первую экзопланету.
В начале 2015 года число планет-кандидатов в списке «Кеплера» достигло 4175, а число подтвержденных экзопланет составило тысячу. Среди свежеподтвержденных планет оказались Kepler-438b и Kepler-442b. Kepler-438b находится в 475 световых годах от нас и на 12% больше, чем Земля, Kepler-442b — в 1100 световых годах от нас и на 33% больше Земли. Они обращаются в обитаемой зоне звезд меньшего размера и более холодных, чем Солнце.
На эту тему
Тогда же NASA сообщило об обнаружении «Кеплером» самой древней известной планетной системы возрастом 11 миллиардов лет. В ней вокруг звезды Kepler-444 обращаются пять планет размером меньше Земли. Звезда на четверть меньше нашего Солнца и холоднее, она находится в 117 световых годах от Земли.
23 июля 2015 года ученые сообщили о новой порции планет-кандидатов, добавленных в каталог «Кеплера». Теперь их число составляет 4696, а количество подтвержденных планет — 1030, среди них 12 планет не превышают размер Земли более, чем в два раза и находятся в зоне жизни своих звезд.
Одна из них, Kepler 452b, находится от Земли на расстоянии 1400 световых лет и обращается вокруг звезды, которая на 4% массивнее и на 10% ярче Солнца.
Боле подробную информацию о работе телескопа можно прочитать здесь.
На эту тему
Все о космическом телескопе Кеплера и новостях 2022
Прощай, Кеплер!
— Новости от 6 ноября 2018 года —
Космический телескоп Кеплера официально завершает свою миссию. Прошло несколько месяцев с тех пор, как Кеплер использовал свои запасы пропеллента. После почти десятилетней миссии охотник из экзопланет уходит с хорошим списком из 2600 экзопланет, обнаруженных и более 4000 дополнительных кандидатов. Кеплер показал человечество, насколько отличается вселенная от нашей собственной солнечной системы, например, путем обнаружения гигантских планет на орбите вблизи их звезды, путем обнаружения сверхземлей или даже звезд со многими планетами на близкой орбите.
Но, как и во многих других космических миссиях, конец космического телескопа Кеплера не означает конца открытий, сделанных благодаря космическому телескопу.
Кеплер накопил впечатляющий объем данных, которые будут анализироваться в течение многих лет. Работа Кеплера теперь будет частично захвачена космической обсерваторией TESS, которая была запущена в апреле 2018 года.
Космический телескоп Кеплера скоро завершит свою миссию
— Новости от 27 марта 2018 года —
В то время как некоторые астрономические инструменты были запущены, другие заканчивают свою миссию. NASA объявило, что телескоп Кеплера имеет только несколько месяцев запасов топлива. Он больше не сможет выполнить свою миссию. Даже если Кеплер уйдет в отставку в этом году, космический телескоп имеет исключительную запись. Он обнаружил огромное количество экзопланет, известных на сегодняшний день, несмотря на неудачи и другие сбои. Космический телескоп Кеплера был запущен в 2009 году. Он впервые контролировал почти 145 000 звезд в поисках экзопланет по методу транзитов. Кеплер возглавлял свою миссию в течение четырех лет, но в 2013 году провал не позволил ей продолжать свои наблюдения точно.
После нескольких месяцев рефлексии найдено решение. Предлагается новая архитектура миссии. Он использует давление солнечных фотонов для стабилизации космического телескопа. Этот новый метод требует, чтобы Кеплер изменял свою цель каждые 83 дня, что не идеально, но оно работает, и новая миссия называется K2.
За почти десять лет наблюдений космический телескоп Кеплера обнаружил тысячи экзопланет, к которым необходимо добавить еще тысячи кандидатов, которые еще не были подтверждены. До этого было известно только 100 экзопланет. Большинство из них — газовые гиганты на орбите возле своего солнца. Кеплер показал, что маленькие теллурические планеты очень распространены в нашей галактике. Кроме того, космический телескоп научил нас, что сверхземцы также очень распространены. Они — планеты с радиусом от 1,25 до 2 раз больше, чем Земля. Существуют два типа сверхземлей: планетарические планеты и мини-Нептуны, которые в основном состоят из газа. Установление границы между двумя из них сложно, потому что в нашей солнечной системе нет планеты сверхземных или мини-нептуновых типов.
Среди его открытий Кеплер определил несколько десятков экзопланет, которые могут потенциально содержать жизнь, даже если информации о них мало. Телескоп показал, что нередко можно найти теллурическую планету в обитаемой зоне ее звезды. При наличии небольшого количества топлива космический телескоп Кеплера может провести одну или две дополнительные миссии наблюдения, но в любом случае он предоставил достаточное количество данных и определил достаточно кандидатов на титул сверхземной Земли, чтобы занять астрономы в течение длительного времени ,
Знаменитый охотник на экзопланету может вскоре уйти в отставку, потому что преемственность гарантирована. Через несколько недель космическая обсерватория TESS будет запущена с аналогичной миссией. TESS будет контролировать в течение двух лет более 200 000 звезд вблизи солнца. Обладая широким полем зрения, TESS, вероятно, также сможет идентифицировать несколько тысяч экзопланет. Из всех планет, обнаруженных Кеплером и TESS, самый интересный может вызвать наблюдения с космического телескопа Джеймса Вебба.
Возможно, атмосферы некоторых экзопланет будут выявлять следы водяного пара и других газов.
Искусственный интеллект находит новые планеты благодаря телескопу Кеплера
— Новости от 19 декабря 2017 года —
Мы думаем, что наше солнце — звезда с большинством известных на орбите планет. Но с этого момента у Кеплера 90 также есть восемь планет. Что очень интересно, так это то, что Кеплер 90 был обнаружен искусственным интеллектом. Искусственный интеллект, который сделал это открытие, исходит от Google. Он работает с данными космического телескопа Кеплера, который целиком посвящен охотничьим экзопланетам. Телескоп Кеплера непрерывно контролирует яркость почти сто пятнадцати тысяч звезд с использованием метода транзитов. Он ищет периодическое затемнение этих звезд.
Объект, вероятно, планета, прошел мимо звезды. Проблема в том, что космический телескоп Кеплера производит огромное количество данных, которые потребуются годы для обработки вручную. Вот почему использование искусственного интеллекта очень многообещающе.
Искусственный интеллект, задуманный Google, работает благодаря Deep Learning, то есть он определяет свои алгоритмы поиска, используя сеть нейронов. На первом этапе обучения искусственный интеллект изучил библиотеку из 15 000 уже известных случаев, ища шаблоны и обобщения.
Затем исследователи сделали работу по искусственному интеллекту на втором наборе 670 планетных систем, уже идентифицированных в поисках новых планет. Эксперимент был успешным, поскольку искусственный интеллект Google помог определить новые планеты, которые избежали внимания астрономов. Эти две планеты — Кеплер-90е и Кеплер-80г, который является шестой планетой в системе Кеплера-80. Он был бы похож по размеру на Землю, но был бы расположен вне зоны обитания своей звезды. Искусственный интеллект и особенно машинное обучение обещают настоящую революцию для целой части астрономии, основанной на анализе больших наборов данных.
В конце октября команда из Королевского астрономического общества также провела искусственный интеллект для обнаружения гравитационных линз из базы данных телескопических изображений.
Искусственный интеллект обнаружил более 700 кандидатов, из которых 56 могли быть подтверждены с помощью человеческих верификаций. Надеюсь, Google продолжит работу по искусственному интеллекту над данными, собранными телескопом Кеплера. До сих пор людям часто приходилось вскрывать колоссальное производство данных с телескопа, особенно через проекты «Охотники за планетами» и PlanetQuest. Окончание миссии космического телескопа Кеплера запланировано на 2019 год, но для анализа данных из его наблюдений потребуется много лет. С некоторыми хорошо подготовленными искусственными интеллектами мы можем надеяться, что некоторые обнаружимые экзопланеты будут забыты.
Изображение NASA / JPL-Caltech / Wendy Stenzel [Public Domain], через Википедия
источники
Вы также должны быть заинтересованы этим
Телескоп «Кеплер» подтвердил существование 1284 экзопланет
Наука
close
100%
Телескоп «Кеплер» подтвердил существование 1284 экзопланет, девять из которых находятся в зоне обитаемости.
О том, сколько поломок телескопа предшествовало этому успеху и какой аппарат сменит «Кеплера» на посту «охотника за планетами», рассказывает отдел науки «Газеты.Ru».
10 мая ученые из NASA и Принстонского университета огласили список из 1284 новых и уже подтвержденных экзопланет, обнаруженных телескопом «Кеплер» в ходе миссии К2, начатой после восстановления его работоспособности. Сообщение об этом было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal, одновременно оно было торжественно объявлено на состоявшейся в NASA онлайн-пресс-конференции.
Таким образом, число подтвержденных экзопланет, обнаруженных «Кеплером», удвоилось.
«Полет на альфу Центавра — уже не научная фантастика»
Полет к альфе Центавра — это не фантастика, а реальный проект, о старте которого было объявлено в 55-ю…
04 мая 18:08
(Экзопланета — это планета, находящаяся за пределами Солнечной системы.) Это удивительный результат, и он еще более удивителен тем, что все эти планеты обнаружил аппарат, на котором в 2013 году из-за поломки уже собирались поставить крест.
Напомним, после первых успехов своих начальных наблюдений за звездами небольшого участка неба «Кеплер» вдруг сломался. 16 мая 2013 года у него по неизвестным причинам отказал один из двигателей-маховиков, стабилизирующих его платформу, вследствие чего ориентировка этого «охотника за экзопланетами» стала нестабильной и он перешел в аварийный режим, то есть попросту перестал вести наблюдения. Однако уже на следующий год специалистам NASA удалось найти выход из положения: в качестве дополнительного стабилизатора было решено использовать давление солнечного ветра. В прошлом году «Кеплер» возобновил свою работу и приступил к выполнению миссии К2, в ходе которой он анализировал звезды на самых разных участках неба, поскольку теперь его приходится постоянно поворачивать так, чтобы избежать попадания в телескоп солнечных лучей.
В 2016 году с телескопом опять произошла неприятность, и в апреле аппарат снова перешел в аварийный режим. Причины этого сбоя инженерам пока непонятны, но им удалось вернуть аппарат в режим штатного функционирования, в значительной степени обнулив и перезагрузив его программное обеспечение.
Если больше не произойдет никаких внезапных поломок, то, как надеются ученые, «Кеплер» сможет вести наблюдения еще полтора-два года.
И вот телескоп произвел очередной триумф, открыв более 1 тыс. новых экзопланет, причем реальность их подтверждена самим «Кеплером». Этой способностью возрожденного «охотника за планетами» наградила новая программа Vespa, созданная в Принстонском университете ведущим исследователем «Кеплера» Тимоти Мортоном. Создана она была из-за того, что в ходе последних наблюдений «Кеплер» получал слишком большой объем информации: им было зарегистрировано более 7 тыс. сигналов, говорящих о возможном прохождении планеты по диску свой звезды, так называемом транзите.
Дыра в 17 миллиардов Солнц
Американские астрономы обнаружили в ближней Вселенной сверхмассивную черную дыру с массой в 17 млрд раз…
07 апреля 15:56
Теперь «Кеплер» сам оценивает вероятность того, что он видит именно планету, а не что-то другое, например двойную звезду, и когда эта вероятность превышает 99%, вариант с планетой считается подтвержденным.
Из этих 7 тыс. сигналов Vespa отобрала более 3 тыс. вероятных кандидатов в сигналы транзита. В их числе помимо подтвержденных планет есть еще 1327 кандидатов, которые, скорее всего, тоже являются планетами, но до 99-процентного порога они не добрались. Остальные семь сотен с большой вероятностью планетами не являются.
Из подтвержденных экзопланет почти 550 относятся к числу скалистых, то есть похожих на Землю. И наконец, среди этой полутысячи зарегистрировано
девять планет с похожими на Землю размерами и находящихся в так называемой зоне обитаемости, то есть там, где возможно существование воды в жидком виде.
«Меня больше всего интригует планета Kepler-1229b, — заявила Натали Баталья, научный руководитель миссии «Кеплер» в NASA. — По размерам она близка к Земле, вращается вокруг солнцеподобной звезды и находится почти посредине зоны обитаемости. Еще интересна планета Kepler-1638b — она примерно на 30% больше Земли и вращается вокруг звезды, которая чуть больше и ярче Солнца».
Баталья также напомнила о расчетах, согласно которым в нашей галактике возможно существование десятков миллиардов обитаемых планет, «и если вы спросите себя, где находится ближайшая к нам обитаемая планета, то вы сможете ее найти на расстоянии не более 11 световых лет, что очень близко».
Как бы ни сложилась судьба многострадального, но жизнестойкого «Кеплера», через два года предполагается выпустить в космос его преемника — TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), который будет более совершенным и сможет открывать уже не тысячи, а десятки тысяч экзопланет, с еще большей надежностью отвергая «самозванцев», маскирующихся под планеты.
Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Новости
Дзен
Telegram
Картина дня
Военная операция РФ на Украине. День 238-й
Онлайн-трансляция военной спецоперации РФ на Украине — 238-й день
«Город превращается в крепость».
Россия готовится к битве за Херсон
Стремоусов заявил, что российские военные отразили все атаки ВСУ в Херсонской области
Послу Украины в Казахстане не простили слова об убийстве русских
Зеленский уволил посла Украины в Казахстане Врублевского, призывавшего «убивать русских»
Военное положение в ЛНР, ДНР, Запорожской и Херсонской областях будет введено с 20 октября
Служба безопасности Украины заявила о задержании организатора референдума в ЛНР
Израиль отказался продавать оружие Украине
Путин поручил создать штабы терробороны в ДНР, ЛНР, Запорожской и Херсонской областях
Новости и материалы
Министр обороны КНР призвал армию всегда находиться в состоянии боеготовности
Министр здравоохранения Баварии призвал Шольца не допустить легализации марихуаны
Bloomberg: введение потолка цен на нефть из России ударит по танкерной отрасли
Экс-скрипач «Аквариума» Решетин объяснил свое желание отправиться на фронт
Вооруженные силы Тайваня заявили о готовности к китайскому вторжению в любой момент времени
Дисквалифицированного за Z на форме гимнаста Куляка не допустили к чемпионату Белоруссии
В ЛДПР предложили освободить единовременные выплаты мобилизованным от НДФЛ
Туроператоры прогнозируют рост цен на отдых в Турции летом 2023 года
Мединский дал понять, что его слова о преподавателях МГУ были вырваны из контекста
Рената Литвинова сделала свои духи с парфюмером Жан-Полем Герленом
В Москве 14-летний мальчик ударил брата-близнеца в шею из-за компьютера
Власти Херсонской области рассказали, что союзные войска успешно сдерживают ВСУ
Ученые придумали способ хранить водород в солях для нужд зеленой энергетики
Скульптор Даши Намдаков создаст декорации для балетной премьеры «Лабиринт» в Большом театре
Запорожские власти сообщили, что введение военного положения поможет стабилизировать ситуацию
Трасс на предложение уйти в отставку заявила, что она «тот, кто борется, а не сдается»
Вице-канцлер Германии Хабек: ФРГ подготовится к следующей зиме лучше, чем к этой
Звезда «Ворониных» рассказала об увольнении из театра по распоряжению Михалкова
Все новости
«Цель — захват Запорожской АЭС».
Что известно о новых ударах по Энергодару
Рогов рассказал о новой попытке высадки десанта ВСУ в Энергодаре для захвата ЗАЭС
«Если астероид Апофис упадет в центр Москвы, то образуется кратер размером с Садовое кольцо»
Физик Валерий Шувалов рассказал, что будет, если астероид Апофис упадет на Москву
«Пусть ваш урод не ходит на нашу площадку»: в чем причина агрессии по отношению к особенным детям
Психолог Просветова призвала не выделять детей с особенностями развития
«Потепление может привести к росту преступности»: как климат влияет на характер человека
Педиатр Нереуца: южные дети более активны, открыты и проще идут на контакт
«У всех была грудь, кроме меня»: Седокова, Снигирь и другие звезды рассказали о детских комплексах
Пять звезд объяснили, как им удалось побороть неуверенность в себе из-за внешности
«Там, где действуют военные, гражданским не место».
Суровикин и Сальдо о ситуации на Херсонщине
Генерал Суровикин сообщил о «напряженной» ситуации в зоне спецоперации на Украине
«Красивый, плохой, злой». Заку Эфрону — 35
15 погибших, 43 пострадавших. Сутки после крушения Су-34 в Ейске
Жертвами падения истребителя Су-34 на жилой квартал в Ейске стали 15 человек
Холстон от Райана Мерфи, Адам Драйвер в роли Гуччи: самые известные байопики о модельерах
5 звезд, сыгравших знаменитых модельеров на экране
Россияне ввозят иномарки через Владивосток. Порт не справляется с нагрузкой
Срок доставки автомобилей из Южной Кореи и Японии в Россию вырос вдвое
«Просто хотели пошутить». На Урале двое подростков избили и сожгли пенсионерку
Двух подростков из Алапаевска подозревают в жестоком убийстве 69-летней женщины
«Никто ничем не трясет». НАТО проверяет ядерные силы и ждет ответа России
НАТО начало ядерные учения на севере Европы
«Самое время порвать все отношения». В Думе отреагировали на действия Таллина
Парламент Эстонии осудил спецоперацию и объявил террористическим «российский режим»
История космического телескопа «Кеплер»
Космический телескоп НАСА «Кеплер» эксплуатировался около девяти лет в поисках похожих на Землю каменистых планет за пределами нашей Солнечной системы — экзопланет, — которые могли бы поддерживать жизнь.
Космический телескоп «Кеплер» не открыл первую экзопланету, но это все равно была преобразующая научная миссия, говорит соведущий «Ночное небо » Крис Линтотт.
«Теперь, глядя на ночное небо, мы знаем, что у большинства этих звезд есть планеты.
Это открытие принадлежит Кеплеру», — говорит он.
«Я думаю, что это в корне меняет наш взгляд на Вселенную, что удивительно для научной миссии. Это, безусловно, меняет то, как я смотрю на ночное небо».
НАСА решило вывести Кеплер из эксплуатации в октябре 2018 года, когда у него закончилось топливо.
Последний снимок ночного неба, сделанный Кеплером в направлении созвездия Водолея. Предоставлено: NASA/Ames Research Center
Но в отличие от многих миссий, таких как зонд «Кассини» на Сатурне или космический корабль MESSENGER на Меркурии, его нынешнее «безопасное» положение означает, что не будет необходимости в контролируемом столкновении: «Кеплер» продолжит вращаются вокруг Солнца сразу за Землей, со временем отставая еще больше.
Кеплер, возможно, был ребенком Уильяма Дж. Боруки из Исследовательского центра Эймса НАСА.
- Прочитайте наше архивное интервью с Биллом Боруки, бывшим научным сотрудником проекта космического телескопа Кеплер
Еще в 1983 году он начал исследовать возможности фотометров — высокоточных детекторов света — для обнаружения экзопланет размером с Землю.
из-за характерного провала в звездном свете, который они вызывают, когда пересекают свои звезды.
В 1992 Боруки и его команда представили свое первое предложение в рамках программы НАСА «Дискавери»: трехлетняя миссия с использованием транзитной фотометрии для проверки их гипотезы о том, что у большинства звезд есть планеты, вращающиеся вокруг них.
Предложение отклонено.
Миссия «Кеплер», названная в честь немецкого астронома XVII века Иоганна Кеплера, открывшего законы движения планет, четырежды отклонялась, прежде чем в 2001 году была окончательно утверждена, став 10-м «Открытием» НАСА. миссия класса.
Боруки останется главным исследователем «Кеплера» до выхода на пенсию в 2015 году.
Ракета Delta II с «Кеплером» стартует со станции ВВС на мысе Канаверал во Флориде, 7 марта 2009 года. Фото: НАСА
Новая эра открытий
Запущен 6 марта 2009 года первая космическая обсерватория НАСА, занимающаяся поиском планет, была выведена на «следящую за Землей» орбиту вокруг Солнца, готовая сосредоточить свое внимание на небольшом участке неба в северном созвездии Лебедя, 9.
0043 Лира и Драко.
Несмотря на то, что Кеплер покрывает всего 0,25% неба, тем не менее ожидалось, что он начнет регулярные наблюдения за более чем 150 000 звезд главной последовательности (в конце концов, он будет наблюдать 530 506), используя самую большую на тот момент систему камер. в космос, с общим разрешением 94,6 мегапикселя.
Больше похожего на это
За более чем девять с половиной лет эксплуатации «Кеплер» соберет около 678 ГБ научных данных.
Наследие Кеплера состоит не только из 2662 подтвержденных открытий экзопланет.
Теперь мы можем с уверенностью утверждать, что планет в Галактике больше, чем звезд.
Кеплер также показал нам, что, хотя мы можем говорить о «горячих юпитерах» и других причудливых мирах, статистически вероятно, что от одной пятой до четверти звезд вращаются вокруг миров, подобных Kepler-22b, обнаруженной в 2011 году: находится между размером Земли и Нептуна, каменистая и вращается в пределах обитаемых зон своих звезд.
- Прочтите наше интервью с ученым Кеплера и охотником за экзопланетами Гертом Барентсеном
Прежде всего, Кеплер показал, насколько разнообразны экзопланеты и другие планетные системы: потенциально варьирующиеся от одиночных газовых гигантов, вращающихся вокруг своих звезд ( или, в случае Kepler-16b, чье открытие было объявлено в сентябре 2011 года, вращающейся вокруг звезд-близнецов), к подобным звезде Kepler-90, которая, как теперь известно, имеет восемь миров, сгрудившихся вокруг нее ближе, чем Земля к Земле. солнце.
Художественный образ горячего Юпитера; газовый гигант, похожий на Юпитер, но вращающийся намного ближе к своей родительской звезде. Предоставлено: NASA/Ames/JPL-Caltech
В результате Кеплер неизбежно изменил наше понимание того, как сформировалась наша собственная Солнечная система, заставив нас переосмыслить почти все, что мы предполагали ранее, и поднять новые вопросы, такие как: почему самый распространенный размер экзопланеты, обнаруженной Кеплером — между размером Земли и Нептуна — отсутствует в нашей собственной Солнечной системе?
В отличие от космического телескопа «Хаббл», который астронавты НАСА смогли посетить только после его запуска для ремонта, местонахождение «Кеплера» означало, что, когда второе из четырех реактивных колес, используемых для точной настройки положения телескопа, отказало, его первоначальная миссия была эффективно завершена.
над.
Вторая жизнь Кеплера Тем не менее, благодаря изобретательности со стороны ученых и техников НАСА,
Кеплер выжил со второй миссией, К2, используя оставшиеся возможности телескопа и воспользовавшись давлением солнечного света, чтобы помочь стабилизировать телескоп.
Это также означало, что Кеплер должен был менять поле зрения каждые три месяца или около того, открывая перед своим взором множество новых участков неба.
В октябре 2015 года миссия K2 обнаружила свидетельства того, что небольшая каменистая планета разрывается на части, когда она вращается вокруг плотного белого карлика.
Это позволило астрономам увидеть последние этапы планетарной системы в транзитных данных странной формы.
В январе 2018 года австралийский автомеханик, просматривая данные К2, обнаружил систему из четырех планет с мирами размером с Нептун.
«Кеплер почти окончательно продемонстрировал, насколько важен открытый обмен данными в астрономии», — настаивает Крис Линтотт.
«Люди во всем мире очень хорошо использовали данные «Кеплера», и по мере выполнения миссии они становились все более открытыми. Вы могли видеть эффект этого; больше людей — больше молодых людей — получают возможность публиковать открытия, сделанные на основе данных.
Помогите обнаружить экзопланеты
Если вы хотите принять участие в анализе данных Kepler, посетите www.nasa.gov/kepler/education/citizen.
«Кроме того, одним из приятных моментов, появившихся благодаря Кеплеру и гражданской науке, стало то, что стало известно как «Звезда Табби», — добавляет он.
«Эта очень необычная звезда была обнаружена добровольцами-охотниками за планетами, которые поступили очень по-человечески, заметив что-то странное и отправившись в эту замечательную, радостную погоню за дикими гусями, чтобы попытаться выяснить, что же происходит на земле».
По оценкам НАСА, с использованием данных Kepler было опубликовано около 2946 научных статей.
«Мы знаем, что выход космического корабля на пенсию — это не конец открытий Кеплера, — говорит Джесси Дотсон, научный сотрудник проекта Кеплера в Исследовательском центре Эймса НАСА.
«Я в восторге от разнообразных открытий, которые еще впереди».
Художественное представление миссии ЕКА CHEOPS, которая будет искать планеты, проходящие перед их родительской звездой. Авторы и права: ESA/ATG medialab
Что дальше после Кеплера?
«Новые миссии будут основываться на открытиях Кеплера, в том числе на спутнике для исследования транзитных экзопланет (TESS) и космическом телескопе Джеймса Уэбба», — говорит доктор Пол Герц, директор отдела астрофизики НАСА.
Первый уже на позиции; в отличие от Kepler, который наблюдал 1/400 часть неба в течение четырех лет, TESS будет изучать почти все небо, наблюдая за различными участками в течение 27 дней за раз, при этом меньшие части неба будут наблюдаться до года.
Ожидается, что TESS внесет в каталог более 1500 кандидатов в транзитные экзопланеты, включая каменистые миры в обитаемых зонах их звезд-хозяев.
CHEOPS (Characterizing ExOPlanet Satellite), совместный проект Европейского космического агентства и Швейцарского космического управления, как ожидается, будет запущен в конце этого года.
Являясь продолжением Kepler, CHEOPS обеспечит гораздо более точные измерения известных экзопланет размером от Земли до Нептуна.
PLATO ЕКА (PLAnetary Transits and Oscillations of Stars) последует в 2026 году, опять же с упором на обнаружение потенциально обитаемых миров.
В отличие от этих миссий, долгожданный космический телескоп NASA/ESA James Webb, запуск которого запланирован на 2021 год, будет наблюдать за Вселенной в инфракрасном диапазоне.
Преимущество этого метода в том, что он предоставит более четкую спектроскопическую информацию о составе атмосфер экзопланет.
Чрезвычайная миссия НАСА «Кеплер» подходит к концу
Наука
У любимой миссии НАСА по поиску экзопланет закончилось топливо, но не раньше, чем обогатить наше понимание космоса.
Лаборатория реактивного движения / НАСА
В 2009 году космический корабль НАСА, только что сошедший со стартовой площадки, вышел на орбиту высоко над Землей. Телескоп «Кеплер» будет вращаться вокруг Солнца, но его внимание будет сосредоточено в другом месте, далеко за пределами нашей Солнечной системы, на других звездах Млечного Пути. Когда Кеплер уселся на свое место, инженеры на Земле приказали космическому кораблю перегреть один из его проводов, пока он не разорвется. Маневр освободил овальную крышку, которую они надели на зеркала Кеплера, чтобы защитить их во время запуска. Крышка уплыла.
Кеплер, наконец, смог видеть. Свет тысяч звезд залил его зеркала.
Но телескоп не предназначен для изучения самих звезд. Он был построен, чтобы найти планеты вокруг них. Астрономы предсказали, что в нашей галактике есть много других планет, и они уже открыли около 300 экзопланет к моменту запуска «Кеплера», используя комбинацию наземных и космических телескопов.
Они ожидали, что телескоп добавит в каталог больше.
«Мы были с осторожным оптимизмом настроены на то, что найдем планеты», — вспоминает Джесси Дотсон, ученый проекта Kepler, в недавнем интервью. «Мы действительно понятия не имели, что собираемся найти так много ».
Кеплер доставил награду: 2681 экзопланету, еще несколько тысяч ожидают подтверждения. Некоторые массивны и газообразны, как Юпитер. Другие вращаются вокруг Солнечной системы, состоящей из двух звезд, а сценарий, который предсказывали астрофизики, не мог существовать. Некоторые скалистые и знакомые; около 30 планет размером с Землю вращаются в обитаемой зоне своей звезды, в регионе, где температура не слишком высокая или слишком низкая, но как раз подходящая для существования жидкой воды.
Из всех экзопланет, известных сегодня астрономам, около 70 процентов были обнаружены Кеплером. Менее чем за десятилетие миссия, которая обошлась в 600 миллионов долларов из денег налогоплательщиков — невероятная сделка для космической миссии, — стала самой значительной астрофизической миссией НАСА в 21 веке.
Эта миссия подошла к концу. Во вторник НАСА объявило, что у телескопа закончилось топливо. «Это знаменует собой конец научных операций для Kepler», — заявил на пресс-конференции Пол Герц, глава отдела астрофизики НАСА.
Как и все космические корабли, Кеплер стартовал с ограниченным количеством топлива. Ученые и инженеры знали, что космический корабль когда-нибудь исчерпает свой запас и потеряет способность ориентироваться в пространстве, а значит, уже не сможет наблюдать за звездами. Они предсказывали, что это произойдет где-то в этом году, но не были уверены, когда именно; космический корабль не был оборудован газовым датчиком. В июле «Кеплер» начал показывать первые реальные признаки того, что у него очень мало топлива. За последний месяц инженеры несколько раз переключали Kepler между режимами бодрствования и сна, задерживая дыхание каждый раз, когда пытались разбудить его, задаваясь вопросом, не сработает ли на этот раз.
Дотсон не возражал против мучений. «Я более чем счастлива пережить эту неопределенность, учитывая, насколько это фантастический инструмент», — сказала она.
«Небольшая цена за науку, которую мы получаем от этого».
19 октября «Кеплер» снова впал в спящий режим, на этот раз сам по себе и навсегда.
Миссия «Кеплер» была названа в честь Иоганна Кеплера, немецкого астронома 17-го века, который предложил три закона, управляющие движением планет вокруг Солнца. Работа Кеплера основывалась на теориях Николая Коперника, польского астронома XVI века, который, к большому огорчению религиозных лидеров, определил, что Земля не является центром Вселенной, а вращается вокруг Солнца. Спустя столетия миссия Кеплера по-своему продолжила идти по стопам этих ученых. С каждым открытием планеты вокруг далекой звезды телескоп, казалось, кричал: H Вот еще одно напоминание о том, что мы не центр вселенной, даже не немного .
«Кеплер действительно уловил, насколько вездесущи планеты», — сказал Дотсон. «Мы знали, что они где-то там, а теперь знаем, что они повсюду».
Кеплер был детищем Билла Боруки, ученого, который начал свою деятельность в Исследовательском центре Эймса НАСА в 1960-х годах, разрабатывая и тестируя материалы для тепловых экранов космического корабля Аполлон, согласно Universal Life 9.
0006 , астроном Карнеги Алан Босс, давний друг Боруки. Боруки не согласился со статьей 1971 года в журнале планетоведения, в которой предлагалось обнаруживать экзопланеты путем измерения крошечных изменений в цвете света звезды, когда планета проходит перед ней. Он сказал, что атмосфера Земли исказит эти наблюдения. Кроме того, не было телескопов, достаточно сильных, чтобы обнаружить такие незначительные колебания. Но космический телескоп, который наблюдает за изменениями светимости звезды, а не ее цвета, сделает свое дело, сказал он.
Идея Боруки должна была подождать, пока технология догонит ее. Удостоенное Нобелевской премии аппаратное обеспечение, которое потребовалось бы для его конкретного телескопа, было изобретено Bell Labs в 1969 году, но оно не достигло коммерческого сектора до 1980-х годов.
В конце концов Боруки предложил свой телескоп НАСА в 1992 году. Он был сбит несколько раз. Только в 2001 году космическое агентство официально одобрило миссию. Во вторник представитель НАСА Герц похвалил Боруки за десятилетия поддержки космического агентства.
«Боже, мы рады, что он это сделал», — сказал Герц.
Космический корабль «Кеплер» стартовал с мыса Канаверал во Флориде влажным мартовским днем 2009 года. Когда крышка снялась, телескоп непрерывно смотрел на около 150 000 звезд, ожидая намека на колебание света.
Кеплер искал экзопланеты, используя технику, известную как транзитный метод. Когда планета проходит или проходит транзитом через свою звезду, она блокирует крошечную часть света звезды. Кеплер годами наблюдал за сотнями тысяч звезд в поисках легкого затемнения их яркости. Если бы инопланетный телескоп был направлен на нашу Солнечную систему откуда-то еще из Млечного Пути, он бы наблюдал тот же эффект, что и одна из больших планет, движущаяся перед Солнцем.
Через три года миссии что-то пошло не так. Одно из четырех реактивных колес Кеплера, быстро вращающихся устройств, удерживающих его в пространстве, вышло из строя. Через год последовал второй. Космический корабль больше не мог оставаться сосредоточенным на своих целях.
Но космические корабли НАСА устойчивы, а их стюарды — творческие люди. Когда оборудование выходит из строя, инженеры находят способы продолжить миссию. Инженеры Кеплера решили воспользоваться нестабильностью космического корабля. Вместо того, чтобы оставаться сосредоточенным на одной части неба, космический корабль будет совершать круговые движения каждые несколько месяцев. В этом новом режиме Кеплер мог сканировать только от 20 000 до 40 000 звезд за раз, что намного меньше, чем раньше. Но это было лучше, чем ничего.
План сработал. Команда Кеплера объявляла об открытии нескольких новых экзопланет. На момент запуска предполагалось, что миссия продлится около трех с половиной лет. Даже с двумя сломанными реактивными колесами он продержался более девяти.
Есть много вещей, о которых Кеплер не мог нам рассказать. Хотя он может определить размер экзопланеты и время, необходимое для совершения одного оборота вокруг своей звезды, он не может определить массу, плотность или состав планеты.
Именно эти свойства могут помочь астрономам более точно определить внешний вид планеты и определить, обладает ли она условиями, которые, как известно, благоприятны для жизни.
Кеплер изо всех сил пытался найти твердые планеты размером с нашу собственную, которые были бы лучшими кандидатами для этого поиска. «Это действительно предел того, что мы можем найти с помощью Кеплера, — сказал Дотсон, — но мы все же нашли кое-что». Это означает, сказала она, что, вероятно, существует гораздо больше скалистых планет размером с Землю, а значит, гораздо больше шансов на инопланетную жизнь. В свои последние минуты Кеплер тренировался на звезде, которая, как известно, содержит семь планет размером с Землю.
Потеря Кеплера — это не конец поисков экзопланет НАСА. В апреле НАСА запустило в космос спутник для исследования транзитных экзопланет, или TESS. Как и Kepler, TESS будет использовать транзитный метод для сканирования неба, наблюдая за более чем 200 000 звезд. Ожидается, что миссия продлится два года.
Но если он чем-то похож на своего выносливого предшественника, то прослужит гораздо дольше.
Не так давно не было известных экзопланет, и единственными планетами, о которых мы знали, были наши собственные; Прошло всего 30 лет с тех пор, как была обнаружена первая планета за пределами нашей Солнечной системы. Дотсон, ученый проекта «Кеплер», помнит эту более раннюю эпоху, которая кажется одновременно недавней и далекой. Она помнит, как смотрела в телескоп во время школьной прогулки во втором классе и видела Сатурн, одну из девяти планет, о которых все знали.
— Я вспоминаю ту маленькую девочку той ночью, — сказал Дотсон. «Я могу представить, что просто стою рядом с ней и говорю: «Ты видишь все эти другие звезды? У них тоже есть планеты вокруг них».
Охота за планетами с помощью космического телескопа «Кеплер»
Благодаря космическому телескопу «Кеплер» мы теперь знаем ответ на давний вопрос в астрономии: насколько распространены планетные системы вокруг звезд? Оказывается, довольно часто.
На относительно небольшом участке неба, который изучал Кеплер, вокруг большинства звезд вращались планеты. Теперь ученые считают, что в нашей галактике Млечный Путь больше планет, чем звезд.
Но прежде чем космический телескоп «Кеплер» смог обнаружить большое количество планет вокруг других звезд, ученым пришлось разработать систему обнаружения, которая могла бы выполнять эту работу. Это была непростая задача.
Трофей Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института за 2015 год будет вручен команде миссии Kepler за текущие достижения.
Недавно я посетил Исследовательский центр Эймса НАСА в Калифорнии, где у меня была возможность поговорить с двумя учеными, которые разработали Кеплер и доказали, что он будет работать. Они объяснили мне, насколько сложно было перевести этот космический корабль с чертежной доски на стартовую площадку.
Идея космического телескопа Кеплер относительно проста. Когда планета проходит между далекой звездой и Землей (происшествие, называемое «транзитом»), количество света, достигающего нас, меньше, чем когда свет беспрепятственный.
Если вы сможете обнаружить это изменение в свете, то сможете «охотиться» за планетами — вы даже сможете использовать разницу в свете для расчета размера планеты и ее расстояния от звезды. Это то, что астрономы называют транзитным методом обнаружения планет.
Что делает эту простую идею не такой уж простой, так это то, что изменение света, производимого планетой, невероятно мало. Это означает, что для обнаружения прохождения требуется очень точное оборудование, способное производить очень точные измерения.
Когда астроном Билл Боруки впервые придумал космический телескоп «Кеплер» в начале 1980-х годов, он предположил, что если использовать транзитный метод для одновременного наблюдения за несколькими тысячами звезд с наземных телескопов, то можно будет начать обнаруживать большие планеты размером с Юпитер. на больших медленных орбитах. Планеты размером с Землю, особенно в «обитаемых зонах», где может существовать жидкая вода для поддержания жизни, обнаружить будет гораздо труднее.
Чтобы найти планету размером с Землю, утверждал Боруки, нужно запустить в космос телескоп.
Строительство, запуск и эксплуатация космической миссии недешевы. Прежде чем НАСА было готово финансировать космический телескоп Кеплер, агентство хотело доказать, что инструмент, который имел в виду Боруки, может выполнять точные измерения, необходимые для обнаружения планет в космической среде. Система обнаружения света Боруцкого должна была работать, даже когда телескоп колебался, сталкиваясь с радиацией или электромагнитными помехами.
Как вы докажете, что космическая миссия будет работать без фактической отправки вашего оборудования в космос? Бораки и его сотрудник Фред Виттеборн построили тестовую демонстрацию в своей лаборатории в НАСА Эймс. Построенный ими испытательный стенд имел толстые изоляционные стены, чтобы оборудование внутри демонстрации не зависело от внешней среды. Даже вентиляторы, расположенные снаружи испытательного стенда для охлаждения (поддерживающие постоянную температуру теста), должны были быть установлены на раме, которая не касалась изолированных стен, чтобы не возникало вибраций.
Внутри испытательного стенда демонстрационное оборудование включало источник равномерно рассеянного света, который освещал пластину с небольшими отверстиями, имитирующими звезды. Через некоторые из отверстий двое ученых поместили небольшие провода. Они обеспечат симулированные транзиты. Когда по этим проводам пропускали электричество, они нагревались и расширялись, блокируя часть света, проходящего через отверстие.
Над смоделированными звездами располагалась оптика, аналогичная той, что будет внутри готового телескопа, и ПЗС (устройство с зарядовой связью, как в цифровой камере), которое должно было служить детектором света. ПЗС была подключена к компьютеру, что позволяло им собирать смоделированные данные.
Боруцки и Виттеборн провели бессчетное количество часов в своей лаборатории, проверяя оборудование и доказывая, что даже когда телескоп шатается, даже когда компьютер имитирует всплеск гамма-излучения, они могут обнаруживать небольшие изменения в свете, указывающие на транзит.