za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Официальное завершение исторической миссии космического телескопа Кеплер



    В последних сообщениях NASA об уникальной миссии витала надежда на новую технологию “безтопливной” работы телескопа (т.е. вероятно без микродвигателей ориентации). Но чуда не случилось: вчера NASA официально объявило о завершении почти 10-летней миссии (телескоп был запущен в космос в марте 2009 года). Последним полем, которое наблюдалось стало 19-ое поле. На нём были проведены повторные наблюдения системы TRAPPIST-1, Глизе 9827 и планеты Нептун.



   Уникальная миссия разрабатывалась для оценки частоты аналогов Земли у звезд разных типов. Для этого телескоп использовал зеркально-линзовую схему системы Шмидта, в результате чего метровый телескоп обладал огромным полем зрения в 100 квадратных градусов. Для сравнения у наземного 1.2-метрового Паломарского телескопа площадь поля зрения только 47 квадратных градусов. Платой за большое поле зрения "Кеплера" стало низкое угловое разрешение телескопа - 4 угловых секунды.

    Главную задачу миссии удалось выполнить лишь частично (в основном для красных карликов). Карты спутала механическая поломка 2 из 4 маховиков ориентации, в результате чего космический телескоп потерял возможность наблюдать один и тот же участок неба. К сожалению, точные оценки встречаемости близнецов нашей планеты остались неизвестными (возможно на этот вопрос ответит лет через 10 следующая миссия – проект космического телескопа Платон). В этом смысле судьба миссии напомнила судьбу человека, в честь которого и был назван космический телескоп. Хотя Иоганн Кеплер и эмпирически открыл три важнейших закона движения планет (позже назваными трёмя законами Кеплера), до открытия самой теории гравитации (как и механизма гравитационного взаимодействия) дожить ему не удалось. Великий ученый умер в больших лишениях, в условиях хаоса Тридцатилетней войны (в Германии не сохранилось даже кладбище, где он был похоронен). При этом занятия точными науками немецкий астроном совмещал с популярной тогда астрологией (ученые того времени были фактически любителями, и занимались исследованиями в большинстве случаев за свой счет).

   Частичной заменой работы третьего гироскопа стал солнечный ветер, который позволил проводить 3-месячные компании по наблюдению полей на эклиптике. Продленная миссия (K2) позволила увеличить площадь наблюдений больше чем в 10 раз, что многократно увеличило число известных транзитных планет у ярких звезд. Главными открытиями первичной миссии стало подтверждение того, что большая часть звезд обладает короткопериодичными планетами (такой вывод впервые был сделан на основе данных обзоров методом лучевых скоростей). В некоторых планетных системах (Кеплер-90) удалось обнаружить даже 8 транзитных планет. С другой стороны в целом наблюдения телескопа подтвердили, что планетообразование происходит не только у одиночных звезд, но и у двойных звезд. В тоже время анализ большого количества данных не позволил достоверно обнаружить экзотические объекты, такие как крупные троянцы и спутники (существует лишь неподтвержденные свидетельства наличия у звезд троянских астероидов и крупных лун у массивных планет). Кроме того в данных телескопа были обнаружены непериодические транзиты комет и облаков пыли с несимметричной формой. Многолетние фотометрические кривые сделали актуальным поиск транзитов астроинженерных сооружений внеземных цивилизаций.

   Переданные телескопом данные за 9 лет о наблюдениях полмиллиона звезд (длительностью от нескольких месяцев до 4 лет) обладают сравнительно небольшим объемом - 2/3 терабайта (объем современного жесткого диска). Тем не менее, на основе этих данных написано уже почти три тысячи научных публикаций:



   В сегодняшней публикации в Архив.орг говорится о наблюдении ещё большего количества объектов: 781590 на 21-и площадках неба. В анализе данных телескопа приняли участие около 5 тысяч астрономов из 63 стран мира и 6 континентов (это едва ли не половина профессиональных астрономов в мире):





   На основе полученных данных написано 58 кандидатских диссертаций, в том числе и в России. Планетные системы до и после “Кеплера”:



   Научная группа миссии отличалась дружелюбием к любителям астрономии. Так мне лично удалось выиграть конкурс в FaceBook у одного из руководителей миссии – Натальи Баталии (большой настенный плакат миссии, а также некоторая символика NASA). Недавнее фото научной группы телескопа из FB:



  В центре стоит Наталья, рядом с ней в синей рубашке Вильям Боруцки – организатор и руководитель миссии. Когда-то Вильям работал в программе Апполон для осуществления полетов человека на Луну, затем в 80х годах 20 века начал публиковать теоретические исследования возможности обнаружения близнецов Земли с помощью космического телескопа (в те годы ПЗС-матрицы только начали появляться, а об открытиях экзопланет приходилось лишь мечтать). После упорной работы В. Боруцки смог доказать осуществимость получения фотометрии многих тысяч звезд (проект небольшого наземного телескопа “Вулкан”), а затем с 4-ой попытки выиграть конкурс “Дискавери” (космические миссии стоимостью около 700 миллионов долларов). В.Боруцкий ушел на пенсию за несколько лет до окончания работы телескопа (вероятно на состояние здоровья наложилось разочарование от недостаточной чувствительности телескопа, которой не хватило для обнаружения истинных близнецов Земли – это была главная цель миссии).
 
   Встречаемость планет у желтых карликов главной последовательности по данным нескольких алгоритмов:





    Целями наблюдений телескопа стали не только яркие звезды, но галактики, объекты Солнечной Системы и даже пустые участки неба. В последнем случае это было необходимо для оценки количества тусклых фоновых затменных звезд (всего с 5-ой по 17-ую кампанию миссии К2 наблюдалось 4160 таких пустых участков неба). Телескоп провел две наблюдательные компании по поиску планет в центральных областях галактики методом микролинзирования. В ходе миссии К2 наблюдалось 2 звездных ассоциации возрастом меньше 10 миллионов лет, 17 рассеянных скоплений возрастом от 1 миллиона лет до 8 миллиардов лет и 2 шаровых скопления возрастом более 12 миллиардов лет. Подобные наблюдения звезд разных возрастов позволяют изучить процессы планетообразования, в частности миграции. Для 16 тысяч звезд удалось определить периоды вращения, кроме того было зарегистрирована 61 сверхновая. Телескоп провел целевые наблюдения 366 малых планет Солнечной Системы (12 астероидов главного пояса, 21 кометы, 77 ТНО, 243 троянцев Юпитера и астероидов семейства Хилда). Не меньшее количество объектов Солнечной Системы было найдено при случайных пролетах через области наблюдаемых целей. В ходе миссии К2 наблюдались и главные планеты Солнечной Системы (Нептун, Уран и Земля), а так же бывшая планета Плутон.





    В целом сейчас на “Кеплер” приходится 2/3 известных на сегодня планет. Наиболее уникальными открытиями “Кеплера” стали долгопериодические транзитные планеты с периодом обращения в несколько лет. Но и среди ярких и близких звезд доля открытий “Кеплера” сейчас велика. Так из 138 известных на сегодня транзитных планет и планетных кандидатов TESS, которые находятся ближе 100 парсек на долю “Кеплера” приходится 80 открытий (58%):







   Среди вышеперечисленных планет встречается и самая маленькая из известных транзитных планет. Речь идёт о системе Кеплер-37, где размер одной из планет меньше чем у Меркурия.

   Из 31 известных систем транзитных планет у звезд ярче 9 звездной величин на открытия “Кеплера” приходится 8 систем (26%):



   Основным недостатком миссии стала сравнительно небольшая площадь наблюдений (несколько процентов от общей площади неба). В связи с этим открытия телескопа пришлись на относительно тусклые и далекие звезды (расстояние в несколько сотен парсек при видимой яркости в 12-16 звездных величин). Космические телескопы TESS и PLATO смогут в будущем устранить этот недостаток.
Tags: nasa, близкие звезды, телескоп Кеплер, транзитные планеты, экзопланеты
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 11 comments