kepler uzay teleskobu ne demek?


Kepler

Genel Bilgiler
Kurum
Üreticiler
Fırlatılış tarihi
Fırlatılış Yeri
Fırlatma Aracı
Görev Süresi
Kütle
Yörünge Tipi
Yörünge Yüksekliği
Dolanım Süresi
Dalgaboyu
Açıklık
Ayna Çapı
Toplama Alanı
Websitesi

Kepler uzay teleskobu, NASA tarafından gökadamızdaki diğer yıldızların¹ etrafında dolanan Dünya benzeri karasal gezegenleri bir ışıkölçer yardımı ile araştırma ve algılama amaçlı olarak tasarlanmış bir uzay teleskobudur. 3,5 yıl boyunca 100.000'in üzerindeki yıldızın parlaklıklarını gözlemleyecek ve olası gezegen geçiş hareketlerini saptamaya çalışacak. Görevin ismi ise Alman gökbilimci Johannes Kepler anısına adanmıştır.²

Kepler görevi NASA'nın Keşif Programı çerçevesinde düşük bütçeli ama odaklanmış bilimsel bir görevidir. Sistem tasarımı, görev etkinliği ve bilimsel veri çözümlemeleri NASA'nın Ames Araştırma Merkezi başkanlığı ve ev sahipliğinde, görev aşaması Jet Propulsion Laboratory (:en:JPL), uçuş sistemi ise Ball Uzay ve Teknolojileri Şirketi (:en:Ball Aerospace & Technologies Corp.) denetiminde hazırlanmıştır.

Kepler Uzay aracı UTC³ ile 7 Mart 2009 03:49 tarihinde Florida'daki Cape Canaveral Uzay Üssü'nden gönderildi.

9 yıllık görev süresinden sonra aracın iticilerinin yakıtı tükendi ve NASA 30 Ekim 2018'de görevi sonlandırdığını duyurdu.⁴

Amaçları ve Teknikler

Keplerin ana bilimsel amacı gezegen sistemlerinin yapısı ve çeşitliliklerini incelemek olacak.⁵ Bunu yapması, birçok yıldızı aşağıdaki teknikleri kullanarak gözlemesiyle olacak:

Güneşe benzerliği belirlenmiş yıldız tiplerinin etrafındaki yaşanabilir bölgelerde kaç tane karasal ve daha büyük gezegen bulunduğunu saptamak.
Bu gezegenlerin büyüklüğü, şekilleri ve yörünge değerlerini belirlemek.
Çoklu yıldız sistemlerinde kaç tane gezegen bulunabileceğini araştırmak.
Yıldızlar etrafında kısa dolanımlı yörüngelere sahip dev gezegenlerin dolanım süresi, parlaklık, büyüklük, kütle ve yoğunluklarını saptamak.
Değişik tekniklerle, gezegen sistemlerinin etrafındaki olası ek üyeleri tanımlamak.
Gezegenlere ev sahipliği yapan yıldızların özelliklerini belirlemek.

Şimdiye kadar Güneş sistemi dışında keşfedilen birçok gezegen, Jüpiter ve ondan daha büyük boyutlarda olmaktadır. Kepler bunlardan 30 - 600 kat arası daha az kütleli Dünya kütlesine yakın değere sahip gezegenleri saptayabilme amaçlı tasarlandı. Kullanılan teknik ise gökbilim dilinde gezegen geçiş tekniği; bir gezegen yıldız ile gözlemcinin arasından geçerken Dünya benzeri bir gezegen ise 1/1000 (binde bir %0.1) katları oranında bir algılanan ışık azalmasına neden olacaktır. Ulaşan ışık değerindeki bu azalmanın derecesi ölçülerek gezegenin kütlesi, geçişler arası süreler hesaplanarak ise gezegenin yörüngesi ve sıcaklığı hesaplanabilir.

Bir gezegenin yörünge düzleminin gözlemci ile yıldız arasında olabilme olasılığı, yıldızın çapının, gezegenin yörünge dairesinin dolanım merkezine olan uzaklığına bölünerek hesaplanır. Örnek olarak Dünya benzeri bir gezegen, Güneş benzeri bir yıldızdan 1 Astronomik birim uzaklıkta olsun, hesapladığımızda oran 215'te 1 (%0.465)olarak çıkar. 0.72 Astronomik birim uzaklığında (Venüs'e ait yörünge uzaklığı) bu oran daha da artacaktır (%0.65). Ayrıca gezegenlerin bir yıldız etrafında birbirine çok yakın derece paralel yörünge düzlemlerde dolaştığını düşünürsek, keşfedilen bir gezegenin yanında aynı sistemde başka bir gezegenin keşfedilme olasılığı %12 olarak hesaplanabilir.

Kepler Uzay Teleskobunun Dünya benzeri bir gezegeni bulunma şansı Hubble Uzay Teleskobu'na oranla çok daha fazla, çünkü çok daha geniş bir görüş alanına sahip (105 derece kare kadar: insan görüş açısıyla iki elinizi birleştirip en ileriye doğru uzattığınızda gökyüzünü kaplayan alan) ve gezegen geçişlerinin saptanması amaçlı tasarlandı. Hubble Uzay Teleskobu daha farklı, sadece belirli yıldız bölgelerine uzun süre odaklanabilen bir gözlem aracı sadece. Kepler ise aynı anda 100,000'in üzerindeki yıldızı, her 30 dakikadaki ışık değişimlerinin verilerini kaydedebilir araçlara sahip. Bu bizlere bir gezegen geçişi görmemiz için daha büyük bir şans sağlıyor. 215'te 1 olasılık şu anlama geliyor, izlenen bütün yıldızlar Güneş benzeri ve etrafında Dünya benzeri bir gezegen olsun, böylece Kepler'in bunların arasından 465 tanesini bulma şansı olacaktır. Bu yüzden bu görev ayrıca diğer yıldızların etrafındaki Dünya benzeri gezegen bulunma sıklığını da araştırmaya yönelik olacak.⁶⁷

Emin olmamız için, Kepler en az üç gezegen geçiş süreci ve yıldızdaki ışık azalmalarını yakalamalı, ancak büyük gezegenler daha büyük orantıda sinyaller yollayacak olduğundan, ilk keşfedilebilecek gezegenlerin Jüpiter benzeri olması, teleskop yörüngesine yerleşip görevine başladıktan sonra birkaç ay içerisinde bekleniyor. Daha küçük gezegenlerin keşfi ise daha uzun sürelerde, Dünya benzeri olanların ise 3 yıl belki de daha uzun süre alabilme olasılığı var.⁸

Bu görevde elde edilecek veriler ayrıca değişken yıldızların, astrosismoloji araştırmalarında ve Güneş benzeri salınımları araştırmalarında kullanabilecek.

Durum

Gözlem aracının gönderilişi 7 Mart 2009 tarihinde UTC ile saat 03:49:57'de Delta II roketi ile Florida'daki Cape Canaberal Uzay Üssü'nden fırlatılarak gerçekleşti. Kalkış ve sonraki 3 aşamı saat 04:55 UTC'de başarıyla tamamlandı. Uzay aracı bundan sonraki 60 gün boyunca konum ayarlaması ve gözlemsel işlemler öncesi denetleme aşamasını tamamlayacak.

Ancak görev şu ana kadar iki defa bütçe kısıtlamaları ve mali sorunlar nedeniyle 1 yıllık ertelemeye neden oldu ve antenlerde ve mekanik çerçevedeki teknik bazı özellikler gözlemlemedeki tasarruf nedeniyle değişime uğradı.

30 Ekim 2018'de NASA görevi sonlandırdığını açıkladı.⁹

Görev detayları

Kepler Dünya yörüngesinde değil ancak Dünya-takipli günmerkezli yörüngeye sahip olacak¹⁰¹¹ böylece Dünya, Kepler'in görüş alanını engellemeyecek ve atmosferden yansıyan ışığıyla aracın ışıkölçer üzerinde bir etkisi olmayacak. Ayrıca bu yörünge, Dünya yörüngesi tarafından oluşabilecek tedirginlik hareketlerine karşı etkisiz kalınmasını sağlayacak ve görüş alanına daha sabit bir bakış sağlanacak. Kuğu ve Şilyak takımyıldızlarının olduğu bölgenin seçilme nedeni ise ışıkölçerin yörüngesinde dolanırken Güneş'in ışığının fazlaca gelebileceği tutulum dairesinden uzak olması ve Kuğu takımyıldızı bölgesi teleskobun bakış açısında Kuiper kuşağı nesneleriyle de engellenmeyecek bir bölge.¹²

Seçimin artı bir yanı ise Kepler'in, Güneş sistemi gökada merkezi etrafında dolanırken yine merkeze neredeyse aynı uzaklıkta bir bölgeye bakacak olması, böylece yıldızların uzaklıkları zamanla fazla yer değiştirmeyecek şekilde gözlem yapılacak.

Uzay aracının teknik özellikleri ise; kütlesi 1039 kg ve 0.95 m'lik bir açıklık ve 1,4 m'lik ayna çapına sahip, 105 derece karelik (12 derece çaplı) bir görüş alanı :en:FOV var. Işıkölçer ise keskin görüntüler elde etmek yerine daha iyi ışık ölçümleri için esnek odaklanmaya sahip. Odak düzleminde 42 adet 1024 × 2200 piksel çözünürlüğe sahip CCD bulunuyor, günümüz kameralarıyla karşılaştıracak olursak 96 milyon piksel çözünürlüğünde, şu ana kadar uzaya gönderilmiş en güçlü CCD'ye sahip araç olduğunu söyleyebiliriz. Bu birleşik alıcının soğutulması ise dışarıdan bir radyatöre bağlı soğutma borularıyla yapılacak.¹³ Gözlemler sonucu CCD'ye kaydedilen belirli verilerden sadece uygun olanlar Dünya'daki denetim merkezine iletilecek. Görevin 3,5 yıllık maliyeti 600 milyon ABD Doları olarak hesaplandı.¹⁴

Görev işlemleri

görevi Boulder, Colorado'da bulunan Atmosferik ve Uzay Fiziği Laboratuvarı'ndan (:en:LASP) yönetilecek. Güneş panelleri gündönümü ve dönencelerde Güneş'e doğru yöneltilecek ve ısıtma radyatörü ile birlikte en fazla verim alması sağlanacak.¹⁵ LASP ayrıca, görev planlaması ve verilerin elde edilip dağıtılması ile ilgilenecek.

NASA, Kepler ile haftada iki defa komut ve durum güncellemeleri yapmak amacıyla X bandında iletişim kuracak. Bilimsel veriler ayda bir defa Ka bandı kullanılarak, araç ile en fazla 4.33 Megabit/s hızında bağlantı kurularak elde edilecek. Ancak Kepler kendi veri çözümlemelerini yapabilecek yeteneğe sahip bu yüzden sadece uygun görülen verilerin iletimini sağlayarak bant genişliğinde gereksiz trafiği engellemek üzere ayarlandı.¹⁶