Kepler loppusuoralla: Jäähyväiset tehokkaimmalle planeettojen etsijälle
Yhdeksän vuoden uskollinen palvelusaika on pian ohi. Kepler-teleskoopista loppuu polttoaine, ja Nasa arvelee sen vetävän viime henkäyksensä seuraavan parin kuukauden kuluessa.
NASA
Tietämyksemme avaruudesta on laajentunut, ja meillä on toivoa siitä, että ihmiskunta joskus voi löytää uuden asuinpaikan. Kaikesta tästä saadaan kiittää yhtä yksittäistä teleskooppia, jonka työura on nyt loppusuoralla.
Kepler-teleskooppi lakkaa pian toimimasta. Jos Nasan laskelmat pitävät paikkansa, tästä uraauurtavasta tutkimuslaitteesta loppuu polttoaine lähikuukausien aikana.
Keplerin kunniaksi kerromme ohessa sen uran monista hankalistakin vaiheista.
#Tehtävä
Eksoplaneettojen metsästys käynnistyi
Maaliskuun 7. päivänä 2009 Kepler-teleskooppi nousi Maan pinnalta Delta II -raketilla. Vain pienehkön henkilöauton kokoinen teleskooppi laukaistiin avaruuteen etsimään eksoplaneettoja – siis vieraita tähtiä kiertäviä planeettoja.
#Kiertorata
Teleskooppi kulkee Maan kintereillä
Kepler ei kierrä Maata vaan Aurinkoa. Sen sijaan se seuraa kierroksellaan Maata. Kiertorata on melkein sama, mutta teleskooppi on hivenen hitaampi. Siksi sen etäisyys Maahan on kasvanut vuosi vuodelta. Juuri nyt teleskooppi on noin 150 miljoonan kilometrin päässä Maasta – kolme kertaa niin kaukana kuin Mars on ollessaan lähimpänä Maata.
#Menetelmä
Varjo paljastaa planeetat
Kepler-teleskoopin varusteina on 42 kameralinssiä, joiden yhteinen erottelukyky on 94,6 megapikseliä. Se on yhtä paljon kuin kolmella hyvällä peiliheijastuskameralla. Pyöreän, läpimitaltaan 1,4-metrisen peilin ansiosta teleskooppi voi nähdä ihmisen sytyttävän lampun Maan pinnalla.
Teleskooppi etsii eksoplaneettoja niin sanotun ylikulkumenetelmän avulla. Kun planeetta kulkee emotähtensä editse, tähden valo näyttää vähän himmenevän. Kepler rekisteröi nämä tähtien kirkkauden vaihtelut ja paljastaa siten eksoplaneettojen olemassaolon.
Joka puolen tunnin aikana alkuperäisesssä kunnossaaan ollut teleskooppi mittasi 160 000 tähden kirkkauden.
#Kriisi
Nasalta vaadittiin luovuutta
Heinäkuun 14. päivänä 2012 rikkoutui yksi Keplerin neljästä reaktiopyörästä, jotka pitävät teleskoopin suunnan vakaana. Se ei vielä ollut katastrofi, koska Kepler pystyi toimimaan yhtä hyvin kolmen ehjän pyörän avulla.
Vajaa vuosi myöhemmin rikkoutui toinen reaktiopyörä, ja silloin Nasan insinöörien täytyikin jo keksiä luovia ratkaisuja. Käyttämällä hyödyksi Auringon säteiden aiheuttamaa painetta, viimeistä kahta reaktiopyörää ja teleskoopin pottoainetta he saivat vielä huomattavasti pidennettyä Keplerin toiminta-aikaa.
Hankkeen nimi muutettiin Kepleristä K2:ksi. Uusi varustus ei ollut enää yhtä tehokas kuin alkuperäinen. Teleskooppi ei enää pystynyt erottamaan tähtien kirkkaudesta yhtä pieniä vaihteluja eikä tarkkailemaan samanaikaisesti 160 000:ta tähteä.
#Tulokset
Vieraiden planeettojen määrä kasvoi huimasti
Ensimmäinen eksoplaneetaksi vahvistettu taivaankappale havaittiin vuonna 1992, ja 1990- ja 2000-luvulla tähtitieteilijät löysivät useita uusia eksoplaneettoja. Työ sujui kuitenkin hitaasti. Vasta kun Kepler-teleskooppi otettiin käyttöön, tunnettujen eksoplaneettojen määrä kasvoi suorastaan räjähdysmäisesti.
Tähän mennessä on vahvistettu kaikkiaan 3 706 eksoplaneettalöytöä. Kepler on löytänyt niistä 2 649. LIsäksi se on löytänyt 2 245 eksoplaneettaehdokasta. Niistä noin 89 prosentin arvellaan lopulta osoittautuvan eksoplaneetoiksi.
Keplerin havaintojen pohjalta tähtitieteilijät arvelevat, että eksoplaneettojen määrä pelkästään Linnunradassa on 800 miljardin ja 3,2 biljoonan välillä. Näistä noin 11 miljardia on Maata muistuttavia planeettoja, jotka kiertävät Aurinkoamme muistuttavaa tähteään elinkelpoisella vyöhykkeellä.
#Seuraaja
Nyt etsitään Maan ulkopuolista elämää
Suunnitelmien mukaan Falcon 9 -raketti nousee Cape Canaveralista 16. huhtikuuta 2018. Sen mukana avaruuteen lähtee upouusi TESS-teleskooppi. Sen on määrä asettua Maan kiertoradalle ja tarkkailla sieltä eksoplaneettoja, jotka kiertävät punaisia kääpiötähtiä.
TESS ei näe yhtä kauas kuin Kepler, mutta sen sijaan se pystyy tarkkailemaan taivaasta aluetta, joka on 22 kertaa niin suuri kuin Keplerin havainnoima alue.
Tutkijat arvelevat TESSin paljastavan kahden seuraavan vuoden kuluessa 2 000 uutta eksoplaneettaa, jotka sijaitsevat vain muutaman valovuoden päässä Maasta. Joltakin niistä saattavat löytyä ensimmäiset Aurinkokunnan ulkopuoliset elämän merkit.