Kepler uzay teleskobu
Amaçlar ve yöntemler

Kepler uzay teleskobunun bilimsel amacı, gezegen sistemlerinin yapısını ve çeşitliliğini araştırmaktı. Bu uzay aracı, aşağıda belirtilen bir dizi önemli hedefe ulaşmak için geniş bir yıldız çeşitliliğini gözlemledi:
Birçok farklı spektral tipte yıldızın yaşanabilir bölgesinde veya yakınında (genellikle "Goldilocks gezegenleri" olarak adlandırılan) kaç tane Dünya boyutunda veya daha büyük gezegen olduğunu belirlemek.
Bu gezegenlerin yörüngelerinin büyüklük ve şekil aralığını belirlemek.
Çoklu yıldız sistemlerinde kaç tane gezegen olduğunu tahmin etmek.
Kısa dönemli dev gezegenlerin yörünge büyüklüğü, parlaklık, boyut, kütle ve yoğunluk aralığını belirlemek.
Diğer yöntemleri kullanarak keşfedilen her gezegen sisteminin ek üyelerini belirlemek.
Gezegen sistemlerini barındıran 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.
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.
Bu görevde elde edilecek veriler ayrıca değişken yıldızların, astrosismoloji araştırmalarında ve Güneş benzeri salınımları araştırmalarında kullanabilecek.