Il telescopio spaziale Kepler della NASA era un osservatorio nello spazio dedicato alla ricerca di pianeti al di fuori del nostro sistema solare, con particolare attenzione alla ricerca di pianeti che potrebbero assomigliare alla Terra. L'osservatorio è stato commissionato per poco meno di 9 anni, dal suo lancio nel marzo 2009 alla sua disattivazione il 15 novembre 2018.
Dal lancio dell'osservatorio, gli astronomi hanno scoperto migliaia di pianeti extra-solari, o pianeti extrasolari, solo attraverso questo telescopio. La maggior parte di essi sono pianeti tra le dimensioni della Terra e di Nettuno (che è quattro volte la dimensione della Terra). Molti di questi pianeti furono scoperti in una piccola regione della costellazione del Cigno, dove Keplero fu indicato per i primi quattro anni della sua missione.
Keplero ha scoperto 2.682 esopianeti durante il suo mandato e ci sono più di 2.900 pianeti candidati in attesa di conferma - la storia suggerisce che la maggior parte di questi sono il vero affare. La missione è proseguita ben oltre la data di fine prevista, anche se i problemi con l'indicare nel 2013 hanno costretto i gestori di missione a creare una missione K2 in cui Keplero oscilla la sua visione in diversi punti del cielo.
Nei primi anni della caccia agli esopianeti, gli astronomi erano in grado di trovare enormi giganti gassosi - di dimensioni di Giove e più grandi - che si nascondevano vicino alla loro stella madre. L'aggiunta di Keplero (così come la più sofisticata caccia al pianeta da terra) significa che sono state trovate più "super-terre" o pianeti leggermente più grandi della Terra ma con una superficie rocciosa. Le scoperte di Keplero consentono anche agli astronomi di iniziare a raggruppare gli esopianeti in tipi, il che aiuta a capire le loro origini.
Missione primaria
Il Kepler da $ 600 milioni è stato lanciato nel 2009 con l'aspettativa che durasse un anno. Faceva parte del programma Discovery della NASA, che si rivolge a veicoli spaziali a basso costo per l'esplorazione del sistema solare; Keplero fu selezionato nel 2001 contemporaneamente a Dawn, un'astronave che visitò i piccoli mondi Vesta e Cerere.
Guardando in un punto fisso della costellazione del Cigno, il telescopio Keplero monitorava continuamente 100.000 stelle della sequenza principale per i pianeti. Il telescopio ha trovato esopianeti osservando che le stelle si oscurano mentre i pianeti passano davanti a loro.
Poiché l'oscuramento delle stelle può avvenire anche con altri mezzi (ad esempio, un'altra stella che sfiora leggermente la superficie), all'inizio questi pianeti venivano confermati attraverso altri telescopi, generalmente misurando il "traballare" gravitazionale che il pianeta ha sulla stella.
Nel febbraio 2014, tuttavia, gli astronomi sono stati i pionieri di una nuova tecnica chiamata "verifica per molteplicità", che funziona in sistemi multi-pianeta. Una stella con più pianeti attorno è stabile dal punto di vista gravitazionale, secondo la teoria, mentre una stella che fa parte di un sistema di stelle affiatato avrebbe un sistema più instabile a causa della gravità gravosa di ciascuna stella. Attraverso questa tecnica, il team ha svelato 715 pianeti confermati in una versione, che era quindi il più grande annuncio singolo. [Galleria: un mondo di pianeti di Keplero]
Keplero fu approvato ben oltre la lunghezza della sua missione originale e funzionò bene fino a maggio 2013, quando un secondo dei suoi quattro cerchi di reazione o giroscopi fallì. Il telescopio necessita di almeno tre di questi dispositivi per rimanere puntato nella giusta direzione. A quel tempo, la NASA affermò che il telescopio era ancora in buone condizioni, e indagò su idee di missione alternative per l'hardware.
Nuova missione
Nel giro di pochi mesi, l'agenzia ha realizzato una missione che ha soprannominato "K2". La missione avrebbe essenzialmente utilizzato il vento solare del sole per stabilizzare il puntamento del telescopio per diversi mesi alla volta. Quindi, circa quattro volte l'anno, il telescopio, che è lungo circa 4,7 metri e con un diametro di 2,7 metri, si sposta su un diverso campo visivo quando il sole si avvicina troppo ai suoi sensori.
Mentre il ritmo della scoperta planetaria è inferiore con la nuova missione, i nuovi ritrovamenti continuano ad essere annunciati. A gennaio 2016, sono stati scoperti più di 100 nuovi pianeti con il metodo K2. "Questa è una convalida della capacità dell'intero programma K2 di trovare un gran numero di veri e propri pianeti autentici", ha dichiarato Ian Crossfield, astronomo dell'Università dell'Arizona, durante l'incontro annuale dell'American Astronomical Society, durante il quale è stato annunciato il ritrovamento.
Keplero ha esaminato il sistema TRAPPIST-1 - che probabilmente contiene più pianeti delle dimensioni della Terra - tra dicembre 2016 e marzo 2017. Quel febbraio, un'altra squadra di astronomi ha annunciato che erano stati trovati più pianeti delle dimensioni della Terra. Gli scienziati di Keplero hanno quindi rilasciato i dati grezzi dalle loro osservazioni TRAPPIST-1 per altri team da analizzare, se fossero interessati.
Nel febbraio 2018, la NASA ha rilasciato un'altra versione dei dati di Keplero con 95 nuovi pianeti trovati durante la missione K2. Uno di quei pianeti stava orbitando attorno a una stella luminosa, rendendolo un candidato facile per il follow-up di un osservatorio di terra.
Grandi scoperte
Il principale risultato di Keplero è stato scoprire la grande varietà di sistemi planetari disponibili. I sistemi planetari possono esistere in accordi compatti entro i confini dell'equivalente dell'orbita di Mercurio. Possono persino orbitare attorno a due stelle, proprio come Tatooine nell'universo di Star Wars. E in una scoperta emozionante per coloro che cercano la vita oltre la Terra, il telescopio ha rivelato che piccoli pianeti rocciosi simili alla Terra sono più comuni dei più grandi giganti gassosi come Giove.
La NASA ha avuto un voluminoso annuncio nel febbraio 2014, quando i primi due anni di osservazioni di Keplero hanno permesso agli astronomi di confermare 715 nuovi mondi in un raggio. Il singolo rilascio in serie di informazioni ha quasi raddoppiato il numero di pianeti noti a quasi 1.700.
Un altro enorme rilascio di dati è arrivato a maggio 2016, con 1.284 nuovi pianeti annunciati. Le scoperte di Keplero a quel tempo ammontavano a 2.235 pianeti, con un numero complessivo di esopianeti scoperti (da tutti gli osservatori) per un totale di circa 3.200.
L'anno seguente, a giugno 2017, arrivò la versione finale dei dati della missione principale di Keplero. Le scoperte planetarie confermate di Keplero furono portate a 2.335. Compresi i potenziali pianeti, il conteggio totale era di 4.034.
Keplero inoltre riuscì a trovare un pianeta approssimativamente grande quanto la Terra nella regione abitabile di una stella. L'esopianeta, soprannominato Kepler-69c, dista circa 2.700 anni luce e ha un diametro di circa 1,5 volte quello della Terra.
Altri mondi strani scoperti dal telescopio includono Kepler-62e e Kepler-62f, due mondi acquatici che probabilmente hanno un oceano globale - al contrario della Terra, che ha una frazione significativa di terra asciutta. I pianeti sono a circa 1.200 anni luce di distanza nella costellazione della Lira e sono vicini alle dimensioni della Terra.
Le osservazioni a lungo termine di Keplero sulla stella KIC 8462852 hanno rivelato un bizzarro modello di oscuramento e schiarimento. Gli astronomi stanno ancora cercando di capire la natura dei cambiamenti di luminosità, che è stata attribuita a qualsiasi cosa, dalle comete a un anello irregolare di polvere alla spiegazione meno probabile che si tratti di una megastruttura aliena.
La capacità di Keplero di osservare la mutevole luminosità delle stelle è stata sfruttata per le Pleiadi, un noto ammasso di stelle che dista solo 400 anni luce e visibile ad occhio nudo. Le osservazioni di Keplero hanno fornito il miglior monitoraggio della loro variabilità.
Fine della missione
Keplero fu lanciato con 3 galloni (12 chilogrammi) di idrazina nel suo serbatoio di combustibile. Il carburante alimenta i propulsori che aiutano a correggere la deriva ed eseguire grandi manovre, tra cui indicare nuovi campi visivi e orientare i suoi trasmettitori sulla Terra per collegare i dati scientifici e ricevere comandi. Dal momento che Keplero non ha un indicatore preciso sul suo serbatoio del carburante, gli ingegneri potevano solo stimare quando stava esaurendo il carburante. Nel marzo 2018, la NASA ha annunciato che si aspettava che il serbatoio del veicolo spaziale si asciugasse nei mesi seguenti. Poco più di sette mesi dopo, il 30 ottobre, la NASA confermò che Keplero era senza benzina e che il veicolo spaziale fu ufficialmente ritirato il 15 novembre.
Mentre Keplero ha raggiunto la fine della sua vita di missione, un altro veicolo spaziale è in grado di prendere il suo posto. Un nuovo veicolo spaziale a caccia di esopianeti chiamato Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), lanciato il 18 aprile 2018 e ha iniziato a raccogliere dati il 25 luglio. A differenza di Keplero, TESS non è puntato in una sola direzione; invece, l'astronave dovrebbe scansionare circa l'85 percento del cielo durante la sua missione iniziale di due anni. I funzionari della missione si aspettano che TESS scopra le prove di alcune dozzine di pianeti rocciosi vicini al nostro pianeta e di molti altri pianeti di tutti i tipi, basati sull'eredità di Keplero.
Risorse addizionali:
- Leggi la panoramica della missione Kepler e K2 della NASA.
- Scopri le principali pietre miliari della scoperta di Keplero nel corso degli anni.
- Ulteriori informazioni sulle altre missioni Discovery della NASA.
Questo articolo è stato aggiornato il 7 dicembre 2018 dall'editor di riferimento di Space.com, Kimberly Hickok.
