טלסקופ החלל קפלר

מסלול

טלסקופ החלל מוקם במסלול סביב השמש, מסלול דומה למסלול כדור הארץ סביב השמש. תוך כדי כך הוא עוקב אחרי כדור הארץ. מסלול כזה מונע מכדור הארץ להסתיר כוכבים שנמצאים תחת תצפית באופן רציף, והפוטומטר אינו מושפע על ידי אור תועה מכדור הארץ. כמו כן, נמנעות הפרעות כבידתיות אשר היו בלתי נמנעות בסביבת כדור הארץ, ומתאפשרת יציבות גבוהה יותר לחללית. הפוטומטר מכוון לשדה כוכבים בקבוצת הכוכבים ברבור, אשר נמצאת הרחק ממישור המילקה, כך שגם אור השמש לעולם לא נכנס לשדה הראיה של הטלסקופ. הברבור הוא בחירה טובה לתצפית גם מכיוון שהוא לא מוסתר על ידי עצמים מחגורת האסטרואידים או חגורת קוויפר.

מבנה הטלסקופ

לטלסקופ מסה של 1,039 קילוגרם, מפתח של 0.95 מטר ומראה ראשית בקוטר 1.4 מטר, השנייה הגדולה ביותר בטלסקופ שאינו במסלול סביב כדור הארץ, לאחר טלסקופ החלל הרשל עם מראה של 3.5 מטר. גודל שדה הראיה יהיה 105 מעלות רבועות, קוטר של כ-12 מעלות. הפוטומטר הוא בעל מיקוד רך, במטרה לאפשר פוטומטריה באיכות גבוהה, ולא חדות תמונות מרבית.
מישור מוקד הטלסקופ מורכב מ-42 חיישני CCD בעלי רזולוציה של 1024X2200 פיקסלים כל אחד, עם פיקסלים בגודל 27 מיקרומטר, מה שהופך את החיישן כולו למצלמה הגדולה ביותר שבחלל. מידע מהחיישן נקרא כל 3 שניות ומצטבר על החללית במשך 15 דקות. רק הפיקסלים המעניינים של הכוכבים הנצפים נשמרים ומשודרים לכדור הארץ.
עלות המשימה מוערכת בכ-437 מיליון דולר.

תפעול המשימה

משימת קפלר מנוהלת על ידי המעבדה לפיזיקת אטמוספירה וחלל (LASP) בבולדר, קולורדו, ממרכז המבצעים שממוקם בקמפוס המחקר של אוניברסיטת קולורדו. LASP גם מבצעת תכנון בסיסי של המשימה ואחראית על איסוף ראשוני והפצת המידע.

תגליות

במהלך 60 הימים הראשונים שלאחר הפעלתו, התגלו באמצעות הטלסקופ חמישה כוכבי לכת מסוג ענק גז, אחד מהם גדול מנפטון וארבעה הגדולים מצדק. אחת התגליות של משימה זו הוא כוכב הלכת קפלר-22b, אשר נצפה לראשונה בתאריך 12 במאי 2009 והוכרז רשמית ככוכב לכת ב-5 בדצמבר 2011. הרדיוס של כוכב לכת זה הוא בערך פי 2.4 מרדיוס כדור הארץ והוא נמצא באזור ישיב אשר בו מסוגלים להתפתח חיים. כמו כן, ב-20 בפברואר 2013 התגלה באמצעות הטלסקופ כוכב-הלכת קפלר-37b, שהוא כוכב הלכת הקטן ביותר שהתגלה עד כה.
מידע חריג שהתקבל מהטלסקופ כשחיפש שינויים בבהירות כוכבים הסב את תשומת לב החוקרים אל הכוכב KIC 8462852. המידע מהטלסקופ העיד על שינוים גדולים, לא מחזוריים ולא אופייניים בבהירות הכוכב. מספר השערות הועלו כדי להסביר את התופעה, אך אף השערה לא מספקת באופן מלא הסבר לתצפיות.

תקלות

תקלה מכנית שאירעה ב-11 במאי 2013, לאחר ארבע שנות פעילות, גרמה לטלסקופ להפסיק לאסוף נתונים. התקלה הייתה בשני גירוסקופים ששימשו לייצוב הטלסקופ.
מהנדסי נאס"א ניסו לתקנו, אך לבסוף נאלצו להרים ידיים, במטרתם לתקן את מערכת הכוונון, וכך הפכו את השליטה בו לבלתי אפשרית. לא היה ניתן לשלוח רובוט או צוות תיקון, ולכן הודיעו כי לא ניתן לתקן אותו. לא היה ניתן עוד לאסוף מידע מהטלסקופ בתצורתו המקורית, ולכן משימתו המקורית לחיפוש כוכבי לכת חוץ-שמשיים דמויי ארץ הסתיימה. נאס"א פנתה אל קהילת חוקרי החלל לצורך מציאת משימות חלופיות שיוכלו לעשות שימוש בטלסקופ, על אף מגבלותיו, לאיתור כוכבי לכת מרוחקים תוך שימוש בשני הגירוסקופים הנותרים.

משימת המשך K2

ב-18 בנובמבר 2013 דיווחה נאס"א על ההצעה "K2 אור שני", העושה שימוש בטלסקופ לאיתור כוכבי לכת היכולים לקיים חיים הסובבים סביב ננסים אדומים. ב-14 במאי 2014 הודיעה נאס"א על קבלת הרחבת המשימה.
בקטלוג של מועמדים פוטנציאליים שפורסם ב-2015 נמנו 4,302 מועמדים. במאי 2016 הכריז צוות משימת קפלר על אימות של 1,248 כוכבי לכת חוץ שמשיים, כשבסך הכל הטלסקופ גילה 2,325 כוכבי לכת. ביוני 2017, עודכן הקטלוג ובו אימות של 219 כוכבי לכת חוץ שמשיים נוספים.
נכון לינואר 2016, משימה K2 גילתה 100 כוכבי לכת חוץ-שמשיים, עד סיום המשימה התגלו 2,662 כוכבי לכת חוץ שמשיים ודאיים ועוד 2000 המחכים לאישור נוסף.
במרץ 2016 תועדה לראשונה באמצעות הטלסקופ תחילת התרחשות סופרנובה.

סיום המשימה

ב- 30 באוקטובר 2018 הודיעה נאס"א על סיום משימתו של טלסקופ החלל קפלר, עקב סיום הדלק במיכלי החללית. סיום הדלק מונע אפשרות כיוון הטלסקופ וביצוע משימותיו.
קפלר פעל במשך 9.6 שנים, ועד לרגע הפסקת המשימה הצליח לגלות 2,662 כוכבי לכת חוץ שמשיים, לתעד 61 סופר נובות ולצפות ב-530,506 כוכבים. הנתונים הרבים שהשאיר עדיין דורשים פיענוח, והותירו משימות מדעיות רבות לעתיד.