კეპლერის კოსმოსური ტელესკოპი

კეპლერის კოსმოსური ტელესკოპი არის ამერიკული კოსმოსური ობსერვატორია, რომელიც წარმოადგენს ნასას კეპლერის მისიის ნაწილს და იკვლევს დედამიწის მსგავსი პლანეტების შედგენილობას. კოსმოსური ტელესკოპი, რომელსაც მეჩვიდმეტე საუკუნის გერმანელის ასტრონომის იოჰანეს კეპლერის პატივსაცემად ეწოდა ეს სახელი, გაუშვეს 2009 წლის მარტში, დაგეგმილი სასიცოცხლო მისიით, სულ ცოტა 3.5 წლით. კეპლერის მისია სპეციალურად შეიქმნა იმისთვის, რომ შეისწავლონ ირმის ნახტომის გალაქტიკის რეგიონი და აღმოაჩინონ დედამიწის ზომის 12 პლანეტა კოსმოსში ან საცხოვრებლად ვარგისი ზონის ახლოს და განსაძღვრონ რამდენ მილიარდ ვარსკვლავს აქვს პლანეტა. კეპლერის ერთადერთი ხელსაწყო არის ფოტომეტრი, რომელიც თვალთეხედვის არეში მუდმივად აფიქსირებს 145.000 მთავარი ვარსკვლავის სიკაშკაშეს. ეს მონაცემები გადაიცემა დედამიწაზე, რომელსაც განიხილავენ თუ როგორ ბუნდოვანდება ზედმეტი სოლარული პლანეტების მიერ, რომლებიც კვე/ტენ მთავარ ვარსკვლავებს. კეპლერი არის ნასას აღმოჩენის პროგრამის პროექტი, რომელშიც აისახება მეცნიერების მისია. კონსტრუქციასა და საწყის ოპერაციას კარგად გაართვა თავის ნასას რეაქტიული მამოძრავებელი ძალის ლაბორატორიამ. კოსმოსური ბურთის პასუხისმგებლობით განვითარდა კეპლერის საფრენი სისტემა. ემესის კვლევის ცენტრი კი პასუხისმგებელის მიწის სისტემი განვითარებაზე, მისიის ოპერაციებზე და მეცნიერების მონაცემების ანალიზზე. კეპლერის ობსერვატორია აქტიურად აგრძელებს მოქმედებას. პირველი შედეგები 2010 წლის 4 იანვარს გამოცხადდა. როგორ მოელოდნენ საწყისი აღმოჩენები იყო პატარა პლანეტები, მისის გრძელდებოდა და შესაბამისად აღმოაჩინეს უფრო დიდი პლანეტები. 2011 წლის დეკემბრისთვის უკვე იყო 2326 კანდიდატი ამათგან 207 იყო დედამიწის მსგავსი, 680 პლანეტა სუპერ ზომის და 55 უფრო დიდი ვიდრე იუპიტერი, უფრო მეტიც 48 პლანეტა იქნა აღმოჩენილი და შესწავლილი ვარსკვლავების ზონებში. კეპლერის ჯგუფმა მიიჩნია, რომ 5.4 % იყო დედამიწის ზომის პლანეტა. 17 %-ს კი იყო მრავალფეროვანი პლანეტა. 2011 წლის დეკემბერში ორი, დედამიწის ზომის კანდიდატი: კეპლერ 20ე და კ20ფ დადასტურდა, როგორც პლანეტები, რომლებიც იყვნენ მზის მსგავსი ვარსკვლავები. კოსმოსური ტელესკოპი, იწონის 1039 კილოგრამს და ღჭურვილის 1.4 მეტრის პირველადი სარკით. ეს იყო ყველაზე დიდი სარკე რაც კი ყოფილა დედამიწის ორბიტის გარეთ. როცა დედამიწიდან გაშვებული ტელესკოპი გადაკვეთს ვარსკვლავის ცენტრს გამოსცემს სინათლეს (84ppm), რომელიც 13 საათს გრძელდება. ცენტრალური ტელესკოპის კამერა შედგება 42 CCD-ს (შეერთებული დამტენი მოწყობილობის) 2200x1024 პიქსელისაგან, რომელიც არის ყველაზე დიდი კამერა კოსმოსში, იგი ფლობს 95 მეგაპიქსელს. პროექტის ღირებულება შეადგენს 600 მილიონ აშშ დოლარს. 2006 წლის იანვარში კეპლერის ტელესკოპის პროექტი 8 თვით გადადეს, ნასას ბიუჯეტისა და კონსოლიდაციის გამოს. 2006 წლის მარტშიც ასევე ფინანსური პრობლემები შეიქმნა. იმ დროისთვის შეცვალეს მაღალი მიღების ანტენა Gimballed დიზაინიდან ერთ ჩარჩოზე მიმაგრებულ დიზაინად, რათა შეემცირებინათ ღირებულება და სირთულეები. კეპლერის დამკვირვებელი გაუშვეს 2009 წლის 7 მარტს 03:49:57-ზე, დელტა II-ით კეიპ-კანავერალის კოსმოდრომიდან. გაშვება სრული წარმატებით განხორციელდა და ყველაფერი 04:55-ზე დასრულდა. 2009 წლის აპრილს გამოცხადდა, რომ კეპლერის სამეცნიერო გუნდმა დაასკვნა, რომ ფოკუსს დაწმენდვა სჭირდებოდა. 2009 წლის 23 აპრილს გამოცხადდა, რომ ფოკუსის წარმატებულმა გადაადგილებამ მოახდინა პირველი სარკის გადახრა ცენტრალური სარკისაკენ. 2009 წლის 19 ივნისს კოსმოსურმა ხომალდმა წარმატებით გაგზავნა პირველი სამეცნიერო მონაცემები დედამიწაზე. აღმოაჩინეს, რომ კეპლერი უსაფრთხოდ შევიდა დანიშნულების ადგილზე 15 ივნისს. მეორე ჩვენება დაფიქსირდა 2 ივლისს. ორივე შემთხვევაში მოვლენა მოქმედებაში პროცესის გადაადგილების წყალობით იყო. კოსმოსურმა ხომალდმა ნორმალური მოძრაობა 3 ივლისს შეასრულა და მეცნიერული მონაცემები რომელიც შეგროვდა 19 ივნისის შემდეგ გადმოიცა იმავე დღეს. კეპლერი იწერს სამეცნიერო მონაცემებს 99-100 გიგაბაიტს, ასეთი მონაცემები გადმოწერილ იქნა 22-23 ნოემბერს 2010 წელს. მიუცედავად იმისა, რომ კეპლერი ფოტომეტრის გამოყენებით მოქმედებდა, ის კარგად მუშაობდა, უფრო კარგად ვიდრე ნებისმიერი დედამიწის დამკვირვებელი ტელესკოპი. ობიექტი კომბინირებული იყო განსხვავებული ფოტომეტრის სიზუსტით. მოპოვებულ სიზუსტეს გააჩნია ფართო დაკვირვების არჩევანი, რომელიც დამოკიდებულია ვარსკვლავზე და მთავარი ტელესკოპის პოზიციაზე. დამატებითი ხმაური უფრო დიდი მოდის ვიდრე მოსალოდნელია, ვარკვლავის მერყეობის გამო, რასაც ინსტრუმენტთა ხმაც ემატება. უკეთ რომ იმუშაო უნდა გაიგო ეს ხმაური და შესაძლოა დააკალიბრო კიდეც. მას შემდეგ რაც დედამიწის ზომის პლანეტას სიგნალი მიუახლოვდება, იწყება სიგნალის ზრდა აც იმას ნიშნავს, რომ ინდივიდუალური მოძრაობა არის 2.7 ნაცვლად 4-ისა. ბოლო შეფასება გვაჩვენებს 7-8 მისიას. კოსმოსურ ტელესკოპს საკმარისი საწვავი აქვს ასეთი მისიისთვის, მაგრამ არ გააჩნია მომარაგების სისტემა. კეპლერის კოსმოსური დაკვირვება არის ჰელიოცენტრული ორბიტა ისე, რომ დედამიწა არ ფარავს ვარსკვლავებს, რომლებსაც გამუდმებით აკვირდებიან და ასე, რომ ფოტომეტრზე გავლენა არ ხდება დედამიწიდან მომდინარე შემთხვევითი სინათლის მიერ. ეს ორბიტა თავიდან აცილებს გრავიტაციულ არეულობას და დამახასიათებელი დედამიწის ორბიტალში, რაც უშვებს უფრო სტაბილურ პლატფორმის ხედებს. ფოტომეტრი მიუთითებს კიგნუსის, ლირა და დრაკოს ჩრდილოეთის თანავარსკვლავედთა პლეადაზე, რომელიც ჩრდილავს ტელესკობს ისე, რომ მზის სინათლე ვერასდროს აღწევს ფოტომეტრში, რადგან ხომალდი გადის მზის ორბიტაზე. დამატებითი სარგებელი ამ არჩევანის არის ის, რომ კეპლერი მიუთითებს მზის სისტემის მოძრაობის მიმართულებას გალაქტიკის ცენტრის გარშემო. ამგვარად, ვარსკვლავები რომლებსაც კეპლერის ტელესკოპი აკვირდება, იგივე მანძილიათ არიან დაშორებული გალაქტიკის ცენტრიდან რაც მზის სისტემიდან. ეს ფაქტი მნიშვნელოვანია თუ გალაქტიკაში პოზიციას არის დაკავშირებული დასახლებულს პუნქტებთან, რაც შემოგვთავაზა დედამიწის იშვიათმა ჰიპოთეზამ. ნასამ აღწერა კეპლერის ორბიტა, როგორც დედამიწის კვალის მიგნება. ნელ-ნელა 372.5 დღეში კეპლერმა გაიარა დედამიწის უკან. ნასა ხომალდს უკავშირდება კვირაში ორჯერ ბრძანების გაცემისა და განხორციელებისათვის. სამეცნიერო მონაცემები იტვირთება თვეში ერთხელ. მონაცემები წარმოადგენ მაქსიმუმ 4.33 მეგაბაიტს. კეპლერის კონტაქტებს ნაწილობრივი ანალიზი უკეთდება ხომალდზე და გადადის სამეცნიერო მონაცემებში. სამისიო ოპერაციის შედეგად, მოპოვებული სამეცნიერო მონაცემები გაგზავნეს კეპლერის მონაცემთა ცენტრში, რომელიც მდებარეობს ჯონს ჰოპკინზის უნივერსიტეტში ბალტიმორში, მერილენში. ნასას კვლევის ცენტრი განავითარებს და მართავს ხელსაწყოებს, რაც ხელს უწყობს სამეცნიერო მონაცემთა გამოყენებაში. ამის თანახმად სამეცნიერო ოფისი ავითარებს ხაზების მონაცემთა პროცესიას რაც დაფუძნებულია სამეცნიერო ალგორითმების განვითარებაზე. ალგორითმის ანალიზის მიღეწევა იმაზეა დამოკიდებული რომ გამოსცეს სინათლე, რომელიც მოიცავს თითოეულ ვარსკვლავს. პლანეტების შერჩევა და მონაცემთა ლეგალიზება, რამდენიმე მონაცემის პროდუქტის შეფასება თანამიმდევრულობისთვის არის მთავარი პოზიტიური შეფასება. SOC-ი აგრეთვე აფასებს ფოტომეტრულ წარმოდგენას მიმდინარე ფაზისზე და ამარაგებს მეტრულ შესრულებას მისიის მენეჯმენტის ოფისზე. საბოლოოდ SOC-ი განავითარებს და ინარჩუნებს პროექტის სამეცნიერო მონაცემთა ფაზისის კატალოგებისა და დამუშავებული მონაცემების ჩათვლით. SOC-ი საბოლოოდ აბრუნებს დაყალიბებულ მონაცემთა პროდუქტებსა და სამეცნიერო შედეგებს გრძელვადიან აქტივებში, რათა ასტრონომებმა შეძლონ მათი ნახვა. კეპლერის სამეცნიერო მიზანი არის, აღმოაჩინოს სტრუქტურა და მრავალფეროვნება. ეს კოსმოსური ტელესკოპი აკვირდება ვარსკვლავთა ნიმუშებს იმისთვის, რომ მიაღწიოს რამდენიმე მიზანის გასაღებს. ესენია: განისაძღვროს რამდენიმე დედამიწის ზომისა და მასზე დიდი პლანეტების არსებობას საცხოვრებელ ზონაში ან მის გარეთ. განისაძღვროს პლანეტების ორბიტების ზომები და ფორმები. შეფასდეს რამდენიმე პლანეტა არსებობის მრავალრიცხოვან ვარსკვლავთა სისტემაში. განისაძღვროს ორბიტის ზომა, სიკაშკაშე, მასიურობა და სიმჭიდროვე (სიხშირე). გააიგივონ თითოეული აღმოჩენილი პლანეტარული სისტემის დამატებითი წევრები სხვა ტექნიკის გამოყენებით. მეტწილი მზის პლანეტები თავდაპირველად შემჩნეულნი იყვნენ სხვა პროექტების მიერ, გიგანტური პლანეტები, როგორიცაა იუპიტერი. კეპლერი შეიქმნა პლანეტების მოსაძიებლად 30-დან 600-ჯერ უფრო ნაკლები ან მეტი ზომის. მაგალითად იუპიტერი 318-ჯერ მასიურ ვიდრე დედამიწა. გამოყენებული მეთოდი, გადატანის მეთოდი, მოიცავს პლანეტების დაკვირვებას რომლებიც გადადგილდებიან ვარსკვლავების წინ, რაც იწვევს სინათლის შემცირებას. სინათლის შემცირება შეიძლება გამოიყენონ პლანეტების დიამეტრის დასადგენად და გადატანას შორის ინტერვალი შეიძლება გამოიყენონ პლანეტის ორბიტალური პერიოდის დასკვნის გამოსატანად, საიდანაც დგინდება მისი ორბიტალური ღერძისა და ტწმპერატურის გამოანგარიშება. დედამიწის მსგავსი პლანეტის 1 აუ (AU (Astronomical Unit-ასტრონომიული ერთეული)) გადაადგილება SOL-ის მსგავსი ვარსკვლავების გადაადგილება შესაძლოა არის 0.465 %. ასეთი პლანეტები შეიძლება იყოს დედამიწის ფორმის და ზომის. ამასთანავე იმის გამო, რომ პლანეტებს აქვთ მიდრეკილება გავიდნენ ორბიტაზე, არის დიდი ალბათობა იმისა, რომ იქნენ შემჩნეულნი თითოეული ვარსკვლავის გარშემო საკმაოდ მაღლა. მაგალითად: კეპლერის მსგავსმა მისიამ დაადგინა რომ დედამიწა მოძრაობს მზის გარშემო და არის 12 % იმის შანსი, რომ ის შეიძლება ხედავდეს ვენერას მოძრაობას. კეპლერს სულ ცოტა სამი მოძრაობა უნდა დაენხა და დაედასტურებინა, რომ ვარსკვლავების დაბინდვა გამოწვეული ლანეტების მოძრაობის გამო, მეცნიერები პირველ გადმოცემულ შედეგებს ელოდნენ, ელოდნენ იმას, რომ იუპიტერის მსგავს პლანეტებს აღმოაჩენდნენ ორბიტაზე. პირველი ინფორმაცია ამ ოპერაციის დაწყებიდან რამდენიმე თვეში მიიღეს. უფრო პატარა პლანეტების მზიდან მოშორებით აღმოაჩინეს სამი წლის შემდეგ. მონაცემები შეგროვდა კეპლერის ტელესკოპის მიერ და დაიწყეს სხვადასხვა ტიპის ვარსკვლავების შესწავლა, განსაკუთრებით იმ ვარსკვლავების რომლებიც ცვენებდნენ მზის მსგავსი ვარსკვლავების რხევას (ვიბრაციას). ნასამ ჩაატარა პრესიისთვის კონფერენცია სადაც განიხილეს ადრეული სამეცნიერო შედეგები. 2009 წლის 6 აგვისტოს კეპლერის მისიასთან დაკავშირებით ამ პრესკონფერენციაზე გამოვლინდა, რომ კეპლერის ტელესკოპმა დაადასტურა წინათ ცნობილი ეგზოპლანეტის HAT-TP-76-ის არსებობა და ფუნქციონირება. პლანეტების აღმოჩენა დამოკიდებულია პატარა სინათლის ცვლილებებზე, ვარსკვლავები რომლებიც განსხვავდება თავისი სინათლით არ არიან გამოსადეგები კვლევისთვის. პირველი თვეების მონაცემებიდან კეპლერის მეცნიერებმა შეამჩნიეს დაახლოებით 7.500 ასეთი ვარსკვლავი. პირველი 6 კვირის განმავლობაში, მონაცემებმა გამოავლინა აქამდე უცნობი პლანეტები, ყველა მათგანი ძალიან ახლოს იყო თავის ვარსკვლავთან. ამ შესამჩნევ შედეგებს შორის აღმოაჩინეს ერთი ყველაზე მჭიდრო პლანეტა, ორი თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი , რომლებიც საწყისში გადმოსცეს, რომ იყვნენ ახალი ვარსკვლავები და კარგად დახასიათებული პლანეტა რომელიც ორმაგი ძალით გადიოდა ორბიტაზე. 2010 წლის 15 ივნისს კეპლერის მისიამ გამოავლინა მონაცემები 400-დან 156000-მდე პლანეტარულ ვარსკვლავებზე. 706 ამ მონაცემებიდან იყო ეგზოპლანეტარული კანდიდატები, ზომებით ისეთივე პატარა როგორიც დედამიწაა და ცოტათი დიდი უიპიტერზე. 2011 წლის თებერვლისთვის, 706-იდან იყო მოცემული 5 კანდიდატი, გამოკვლეული იყო 400 სამიზნე. კეპლერის შედეგები მოიცავდა ასევე პატარა პლანეტებსაც, რომლებიც გახდა საკამათო თემა, ისინი შედარებით იშვიათები იყვნენ. კეპლერის მონაცემების მიხედვით შეფასდა, რომ 100 მილიონი საცხოვრებლად ვარგისი პლანეტა ჩვენს გალაქტიკაშია. თუმცა მედია გადმოგვცემს, რომ TED-ის საუბრებმა გამოიწვია გაუგებრობა, გარდა ამისა ამ არეულობის წყალობით დაამტკიცეს, რომ კეპლერმა აღმოაჩინა დედამიწის მსგავსი პლანეტები. 2010 წელს კეპლერის გუნდმა გაზეთში გამოაქვეყნა მონაცემები 312 ზედმეტი მზის პლანეტათა შესახებ, რაც 306 ცალკეული ვარსკვლავიდან მოდიოდა. კანდიდატებიდან მხოლოდ 33.5 დღის მონაცემები იყო ხელმისაწვდომი. ნასამ აგრეთვე გამოაქვეყნა შემდგომი დაკვირვებები, რაც 2011 წლის თებერვალში გასაჯაროვდა. 2011 წლის 2 თებერვალს, კეპლერის გუნდმა გამოაცხადა მონაცემთა შედეგების ანალიზი, რომელიც ჩატარებული იყო 2009 წლის 2 მაისიდან 16 სექტემბრამდე. მათ აღმოაჩინეს 1235 პლანეტარული კანდიდატები სადაც 997 იყო მასპინძელი ვარსკვლავები. დამოუკიდებელმა ანალიზმა აჩვენა, რომ სულ ცოტა 90% იყო ნამდვილი პლანეტა და არა ცრუ. 68 პლანეტა იყო დაახლოებით დედამიწის ზომის, 288 სუპერ დედამიწის ზომის, 662 ნეპტუნის ზომის, 165 სუპერ იუპიტერის ზომის და 19 იუპიტერზე 2-ჯერ უფრო დიდი ზომის. 54 პლანეტა იყო საცხოვრებლად ვარგის ზონაში, პლანეტები ზომაში დედამიწაზე 5-ჯერ უფრო პატარები არიან. 2011 წლის 5 დეკემბერს კეპლერის გუნდმა გამოაცხადა, რომ აღმოაჩინეს 2326 პლანეტარული კანდიდატები რომელთაგან 207 არის დედამიწის ზომის, 680 არის სუპერ დედამიწის ზომის, 1181 ნეპტუნის ზომის, ხოლო 203 იუპიტერის ზომის და 55 არის უფრო დიდი ვიდრე იუპიტერი. 2011 წლის მონაცემებთან შედარებით დედამიწის ზომის პლანეტებისა და სუპერ დედამიწის ზომის პლანეტები რიცხვი გაიზარდა 200 %-ით, უფრო მეტიც, 48 პლანეტის კანდიდატები აღმოაჩინეს საცხოვრებლად ვარგის ზონებში, შესწავლილ ვარსკვლავებს შორის. ყველა ახალი პლანეტის კანდიდატებიდან 68 იყო დედამიწის ზომის ან უფრო პატარა, ან საერთოდ უფრო პატარა ვიდრე წინათ აღმოჩენილი ეგზოპლანეტები. კეპლერის აღმოჩენებზ დაყრდნობით ასტრონომმა სეზ შოსტაკმა შეაფასა 2011 წელი დედამიწის სინათლის წლების სახელით, მან თქვა, რომ სულ ცოტა 30000 საცხოვრებლად ვარგისი პლანეტა არსებობს. ასევე სულ ცოტა 50 მილიარდი პლანეტა არის ირმის ნახტომის გალაქტიკაში, საიდანაც სულ ცოტა 500 მილიონი არის საცხოვრებლად ვარგის ზონაში. 2011 წლის მარტში კი ასტრონომებმა ნასას ლაბორატორიიდან გადმოსცეს, რომ მოელიან დაახლოებით 1.4-დან 2.7 %-მდე მზის მსგავსი ვარსკვლავების აღმოჩენას. ეს იმას ნიშნავდა, რომ 2 მილიარდი ასეთი =, დედამიწის ანალოდი პლანეტა არსებობს. 2012 წლის იანვარში სტრონომთა საერთაშორისო გუნმა გადმოგვცა, რომ თითოეული ვარსკვლავი ირმის ნახტომის გალაქტიკაში შეიძლება იყოს საშუალოდ 1.6. ასევე გვთავაზობენ, რომ 160 მილიარდი ვარსკვლავური პლანეტა შეიძლება არსებობდეს ჩვენს გალაქტიკაში. 2011 წლის დეკემბერში კეპლერის გუნდმა ასევე გამოაცხადა დედამიწის ზომის ეგზოპლანეტების აღმოჩენა. პერიოდულად კეპლერის გუნდი ააშკარავებს კანდიდატთა სიას. ამ ინფორმაციის გამოყენებით, ასტრონომთა გუნდი აგროვებს მონაცემთა სიჩქარეს, იმისთვის რომ დაამტკიცონ KOI-428b პლანეტათა არსებობა. მოგვიანებით იგივე გუნდმა დაადასტურა KOI-423b კანდიდატის არსებობა. 2010 წლის დეკემბრის შემდეგ კეპლერის მონაცემთა მისია გამოიყენეს "Zooniverse project planethuneters-თვის", რომელიც ნებას რთავს მოხალისეებს, რომ ეძიონ მოვლენები სინათლეში, რაც მოიცავს პლანეტათა გაიგივებას, რომლებიც შეიძლება გამორჩეს კომპიუტერის ალგორითმებს. 2011 წლის ივნისისთვის მომხმარებლებმა აღმოაჩინეს 69 პოტენციური კანდიდატი, რომლებიც წინათ არ იყვნენ აღიარებულნი კეპლერის მისიის გუნდის მიერ. გუნდს აქვს გეგმები იმ მოყვარულთათვის ვინ ამგვარ პლანეტებს აღმოაჩენენ. სწორედ ამან მიიყვანა ისინი ახალი ნეპტურნის ზომის პლანეტის აღმოჩენამდე, რაც ორი მოყვარული ასტრონომის დამსახურებაა, ერთი არის პეტერბურგიდან ხოლო მეორე ინგლისიდან. ამის შემდეგ 100000 სხვა მოხალისე დაკავდა კვლევებით. კეპლერის მისია ახალი პლანეტარული სისტემა დაარქივებული 2020-02-01 საიტზე Wayback Machine. კეპლერი: მისიის დიზაინი დაარქივებული 2011-07-19 საიტზე Wayback Machine. კეპლერის ოფიციალური გვერდი დაარქივებული 2014-03-06 საიტზე Wayback Machine. მიახლოება ახალ დედამიწასთან კეპლერის მისიის შესახებდაარქივებული 2012-04-20 საიტზე Wayback Machine. ნასას ახალ დედამიწაზე მონადირე გაგზავნა კეპლერის მისია 2016 წლამდე ხანგრძლივდება კეპლერის მისია კეპლერის მისიის მენეჯერი დაარქივებული 2023-07-11 საიტზე Wayback Machine. 17 მილიარდამდე დედამიწის ზომის პლანეტა