Menu

Kepler

31/10/2018 - Exoplaneet, Exploratie, Kepler, Telescoop
Kepler

Bewoonbare planeten
Het Kepler Space Observatory, kortweg Kepler, is een satelliet ontwikkeld door NASA die als opdracht planeten moet opsporen die net als Aarde bewoonbaar kunnen zijn. Het onbemande ruimtetuig is vernoemd naar de astronoom Johannes Kepler. Sinds het begin van zijn missie in 2009 zijn er tot december 2011 reeds 708 exoplaneten gevonden die rond andere sterren draaien. De gevonden exoplaneten hebben bij benadering dezelfde afmetingen als de gasreuzen in ons zonnestelsel. De uitdaging is nu om uit die 708 planeten diegene te vinden die net zoals Aarde zouden zijn. Dit houd in dat de massa van de planeet factor 30 tot 600 minder moet zijn dan Jupiter en dat de planeet in een bewoonbare zone rond de ster moet liggen. Die bewoonbare zone is een zone die op een zodanige afstand van de moederster ligt dat er vloeibaar water op de planeet mogelijk is.

Enkele vervangingen voor lancering
De lancering van de Kepler Space Observatory ging door op 7 maart 2009, één dag later dan gepland. Eerst was er sprake de satelliet reeds te lanceren in januari 2006, maar wegens budgettaire redenen werd deze uitgesteld door NASA. Voor lancering werd de High-gain antenne vervangen door een “gimballed design” via een bevestiging aan het frame. Dit om de kostprijs te beperken. Op 8 april 2009 werd de “Deployable Dust Cover” van de satelliet afgestoten. Licht van de sterren kon anders de satelliettelescoop binnendringen. Na enige dagen testen begon de Kepler op 12 mei 2009 uiteindelijk aan zijn opdracht.

Detectiemethode
Hoe vindt Kepler nu bewoonbare planeten? Hier even een korte uitleg. Kepler past de detectiemethode toe waarbij een planeet, in ons gezichtslijn, voor een ster passeert. Dat is natuurlijk een klein percentage van alle planeten die zich bij een ster bevinden. Wanneer de planeet een gedeelte van het licht van de ster blokkeert, kan de planeet gemeten worden. Als men zo een planeet gevonden heeft, kan men uit de lichtblokkade de grootte en de baanperiode van de planeet berekend worden.

Kepler mag overuren kloppen
De drie-en-half-jaar durende missie van Kepler loopt eind 2012 af, met succesvolle resultaten. Dankzij Kepler zijn er 2300 kandidaat-planeten waarvan er reeds 100 zijn benoemd. Ook heeft Kepler planeten gevonden in de leefbare zone. Echter, geen enkele van de gevonden planeten heeft vergelijkingen met onze Aarde. Dit leert ons dat de Melkweg wemelt van planetaire stelsels. Daarom heeft NASA beslist de missie van Kepler te verlengen tot eind 2016. Nu krijgt Kepler de opdracht vooral te zoeken naar analoge situaties als de Aarde-Zon: planeten met de grootte van onze Aarde en die in één jaar rond hun moederster vliegen, net als onze planeet rond onze zon. Een tweede verlenging is niet uitgesloten.

De verlenging van Kepler’s missie tot eind 2016 kwam in 2013 aan een abrupt einde wanneer twee van de vier reactiewielen defect raakte. Deze wielen heeft de telescoop nodig om nauwkeurig te zoeken naar planeten, wat dus momenteel niet meer mogelijk is. 

Aankondiging van de K2 missie
In mei 2013 raakte een tweede reactiewiel van de Kepler telescoop defect. Hierdoor kan de telescoop niet meer nauwkeurig zoeken naar planeten. Wetenschappers moesten dus opzoek naar een nieuwe opdracht voor de telescoop. In januari 2014 kwam het team achter Kepler met een voorstel voor een nieuwe missie in het kader van de “2014 Astrophysics Senior Review of Operating Missions”. Met dit voorstel zou de telescoop toch verder kunnen doen met zijn zoektocht. Het team zelf is heel uitgelaten over de mogelijke wetenschappelijke ontdekkingen die het voorstel zou kunnen brengen.

Met het voorstel zou de telescoop verder kunnen zoeken naar planeten. Meer meer interessanter is dat Kepler planeten zal vinden bij naburige en heldere sterren. Door de catalogus van exoplaneten te blijven vullen krijgen wetenschappers de kans om observaties uit te voeren op de gevonden exoplaneten en zo meer te weten over de opbouw van die planeten, inclusief hun atmosfeer. De K2 missie geeft wetenschappers ook de kans om bekende sterrenstelsels met een ander inzicht te observeren. Daarnaast geeft de K2 missie ook de kans voor het observeren van andere sterrenstelsels en supernova’s.

De eerste testen voor de nieuwe K2 missie starten in maart 2014. Of Kepler de nieuwe missie aankan, hangt af van deze testen. Een eerste demonstratietest van de K2 missie heeft reeds plaats gevonden. Deze werd uitgevoerd op de ster WASP-28 die alsook over planeten beschikt. Drie dagen lang werd er data verzameld over de ster, alsook een overgang van de planeet WASP-28b, een planeet gelijk Jupiter die drie en een halve dag nodig heeft om rond zijn moederster te vliegen. Uit deze test blijkt dat de Kepler telescoop nog steeds in staat is planeten te detecteren.

Einde van Kepler
In oktober 2018 bevestigd NASA het einde van Kepler. De telescoop kwam zonder brandstof te zitten waardoor hij steeds uit zichzelf in Safe Mode ging. Bij de lancering in 2009 kreeg Kepler voldoende brandstof mee om minstens tien jaar lang actief te kunnen zijn. Omdat er in de ruimte geen zwaartekracht is en de brandstof “zweeft” in de tank, was het voor NASA onmogelijk om nauwkeurig het brandstofpeil te meten. De laatste maanden was het voor NASA dus gokken wanneer de brandstof definitief op is. 

Kepler blijft in een verre baan rond onze planeet vliegen. Volgens NASA is er geen enkel gevaar dat de telescoop op Aarde zou neerkomen. Ondertussen is de opvolger van Kepler reeds gelanceerd om verder de bouwen op de basis van Kepler. NASA noemt de Kepler-missie succesvol geslaagd.