Szombaton elindult a Kepler űrtávcső

680

A 600 millió dollár költségvetésű küldetés elsődleges célja Föld típusú extraszoláris bolygók felfedezése fotometriai módszerrel, tranzitok révén. Az elgondolás lényege, hogy a bolygó áthaladása központi csillaga előtt periodikus csökkenést okoz a csillag fényességében, ami pontos fotometriával kimutatható. Bár a technika űrbeli alkalmazását William Borucki (NASA Ames Research Center), a Kepler tudományos vezetője már 1984-ben javasolta, a megvalósításra éppen negyed századot kellett várni. A földfelszínről már korábban elkezdődött a tranzitmódszer kiaknázása (lásd. pl. a Bakos Gáspár vezette, rendkívül sikeres HATNet-projektet 11 felfedezett exobolygóval), míg a kisebb, de a Keplerhez hasonló tudományos programmal tervezett francia vezetésű COROT (COnvection, ROtation and planetary Transits) műhold 2006 decemberében indult, és eddig 7 planétát talált.

A Kepler-űrtávcső főbb alkatrészei és keresztmetszete

A Kepler különlegessége abban áll, hogy az ultraprecíz fényességmérésnek köszönhetően képes a Föld típusú bolygók detektálására, méghozzá elsősorban a lakhatósági zónákra koncentrálva. A nehézséget az jelenti, hogy szemben a Jupiter méretű bolygókkal, ahol a fényességcsökkenés tipikusan 1%, a földszerű bolygók mindössze 1/10000 résszel csökkentik központi égitestük fényességét. A 3,5 éves időtartamra tervezett misszió alatt a műszer – egy 1,4 méter főtükörátmérőjű és 95 cm-es korrekciós lemezzel ellátott Schmidt-távcső – egyetlen, 105 négyzetfok nagyságú területet fog folyamatosan figyelni a Hattyú és Lant csillagképek irányában. Az űreszközt egy Delta-II hordozórakéta juttatta 372 nap periódusú – a Földéhez hasonló – Nap körüli pályára. Ez a pálya biztosítja a kiválasztott terület 9-15 magnitúdós (elsősorban fősorozati) csillagainak megszakításoktól mentes megfigyelését. A távcső görbült fókuszsíkjába helyezett 42 db 2200×1024 pixelt tartalmazó CCD-kamerarendszer méri mintegy 170 ezer, 9-15 magnitúdós csillag fényét. Két hónapos tesztüzem után a tudományos program májusban kezdődhet, és sikeres küldetés esetén további 1,5-2 évvel meghosszabbítható.

A Kepler “szeme”: a 42 db CCD-chip mintegy 95 millió pixelt tartalmaz

A vázolt stratégia lehetővé teszi a több száz nap keringési periódusú bolygók megtalálását. Naptípusú központi égitestet feltételezve ezek felszínén akár folyékony állapotban is lehet víz. A felbocsátott műszer fő feladata éppen az ilyen bolygók gyakoriságának vizsgálata. Az asztrofizika égető, és rendkívül izgalmas problémájáról van szó, ami jelenleg a csillagászati fejlesztések, kutatások egyik fő hajtómotorját jelenti. A jóval rövidebb periódusú és nagyobb “forró Jupiterek” ezrei mellett a Kepler a várakozások szerint több száz földtípusú planétát találhat. Azonban az is előfordulhat, hogy jóval kevesebb felfedezés lesz, amennyiben az ilyen típusú égitestek ritkák. Bármelyik forgatókönyv is valósuljon meg, a kapott statisztika mindenképpen fontos adalékokkal szolgál majd a bolygókeletkezési és -fejlődési elméletekhez.

A műszer teljesítőképességét jól jellemzi, hogy egy 12 magnitúdós csillag esetén 6,5 óra integrációs idővel a fotometriai pontosság 20 ppm (milliomod rész) lesz. A rendkívül pontos fényességadatokból nem csak a bolygókeresés, hanem az asztrofizika más területei is profitálnak. Így – a COROT példáját követve – a Keplerben is fontos szerep jut a csillagszeizmológiának, ami a bolygórendszerrel rendelkező csillagok fizikai jellemzőinek korábban elképzelhetetlen pontosságú meghatározásával segíti az exobolygók vizsgálatát. A magyar kutatóknak a Kepler asztroszeizmológiai programjában betöltött szerepéről egy korábbi hírünkben olvashatnak.

A nyári tejút egy részlete a Kepler által célba vett területtel

A Kepler startja méltó tisztelgés a “prágai csillagász” emlékének a Csillagászat Nemzetközi Évében. Tycho Brahe forradalmian pontos pozíciómérései lehetővé tették tanítványának, Keplernek, hogy megállapítsa a bolygómozgás törvényeit, több mint 400 évvel ezelőtt. Hasonlóképpen, a róla elnevezett űrtávcső – a fényességmérés pontosságának mikromagnitúdós tartományba történő kiterjesztése révén – minden bizonnyal új fejezetet fog nyitni az egyik legősibb tudományág, az asztronómia történetében.

További információk:

Hozzászólás

hozzászólás