ケプラー (探査機)
LASPでミッション運用中に収集された科学データテレメトリーは、処理のために、ボルチモアのジョンズ・ホプキンズ大学のキャンパスにある宇宙望遠鏡科学研究所にあるKepler Data Management Center(DMC)に送信される。科学データテレメトリーは、DMCによってデコードされ、未校正のFITS形式の科学データに処理される。DMCは、NASAのエイムズ研究センター(ARC)のSOCに渡され、校正と最終処理が行われる。ARCのSOCは、ケプラーScience Office(SO)が使用する科学データを処理するために必要なツールを開発および運用している。したがって、SOCは、SOとSOCが共同で開発した科学的アルゴリズムに基づいてパイプラインデータ処理ソフトウェアを開発している。運用中のSOC:
DMCから未校正のピクセルデータを受信する。
分析アルゴリズムを適用して、各恒星の校正されたピクセルと光度曲線を生成する。
太陽系外惑星を検出するためのトランジット観測を実行する(しきい値超過イベント、またはTCE)。
誤検出を排除する方法として、様々なデータの一貫性を評価することにより、候補惑星のデータ検証を実行する。
SOCはまた、継続的に測光性能を評価し、SOおよびミッション管理のオフィスに性能指標を提供する。最後に、SOCは、カタログや処理済みデータなど、プロジェクトの科学データベースを開発および保守する。SOCは最終的に、校正されたデータと科学的結果をDMCに返し、長期アーカイブを行い、STScI(MAST)のMultimission Archiveを通じて世界中の天文学者に配布する。
恒星の視線に沿った不規則な惑星軌道の確率は、恒星の直径を軌道の直径で割ったものである。太陽のような恒星を通過する1天文単位の地球サイズの惑星の場合、確率は0.47%、つまり210分の 1である。太陽のような恒星を通過する金星のような惑星の場合、確率は0.65%とわずかに高くなる。主星に複数の惑星がある場合、特定の系の惑星が類似した平面を周回する傾向があると仮定すると、追加の惑星の検出の確率は最初の検出の確率よりも高くなる。これは、現在の惑星系形成モデルと一致する仮定である。例えば、ケプラーのような探査機が行ったミッションでは、地球が太陽を通過するのを観測した場合、金星の通過も7%の確率で観測される。
ケプラーは115度の視野により、地球サイズの惑星を検出する可能性は、わずか10平方分角の視野を持つハッブル宇宙望遠鏡よりもはるかに高くなる。さらに、ケプラーは惑星のトランジットの検出に専念しているが、ハッブル宇宙望遠鏡は幅広い科学的問題に対処するために使用されており、1つの目的のために継続的に観測することはめったにない。ケプラーの視野にある約50万個の恒星のうち、約150,000個の恒星が観測対象として選ばれた。90,000以上のG型星が主系列星またはその近くにある。
2012年7月、ケプラーの4つのリアクションホイールの1つ(ホイール2)が故障した。2013年5月11日、2番目のホイール(ホイール4)が故障した。惑星の探索には3つのホイールが必要であるため、ミッションの継続が危うくなった。ケプラーは、十分な指向精度を維持できなかったため、5月に降科学データの収集を中断した。7月18日と22日に、リアクションホイール4と2が使用再開に向けてそれぞれテストされた。ホイール4は反時計回りにしか回転できなくなっていた。ホイール2は摩擦レベルが大幅に上昇していたものの両方向に回転した。7月25日にホイール4のさらなるテストを行い、なんとか双方向回転を達成することができた。しかし、両方のホイールは摩擦が大きすぎて役に立たなかった。8月2日、NASAは、ケプラーの残りの機能を他の科学的ミッションに使用する提案を求めた。8月8日から、完全なシステム評価が実施された。ホイール2は科学的ミッションに十分な精度を提供できないと判断され、探査機は燃料を節約するために「休止」状態に戻された。ホイール4は、以前のテストでホイール2よりも高い摩擦レベルを示したため、テストから除外された。
ケプラーとは、NASAによって打ち上げられた地球サイズの太陽系外惑星を発見するための宇宙望遠鏡である。ヨハネス・ケプラーにちなんで名づけられた。宇宙望遠鏡は2009年3月7日に打ち上げられ、太陽周回軌道に配置された。ウィリアム・J・ボルッキが主任である。9年半の運用後、望遠鏡の姿勢制御システムの燃料が使い果たされ、NASAは2018年10月30日に廃止を発表した。
銀河系の一部を観測して、ハビタブルゾーン内またはその近くの地球サイズの太陽系外惑星を発見し、銀河系の何十億もの恒星がそのような惑星を持っているかを推定するように設計された。ケプラーの唯一の科学機器は、固定された視野で約150,000個の主系列星の明るさを継続的に監視する光度計である。これらのデータは地球に送信・分析されて、前を横切る太陽系外惑星によって引き起こされる周期的な減光を検出する。恒星の前を横切る太陽系外惑星のみが検出できる。ケプラーは530,506個の恒星を観測し、2,662個の惑星を検出した。