ケプラー宇宙望遠鏡：オリジナルの太陽系外惑星ハンター

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NASAのケプラー宇宙望遠鏡は、太陽系の外にある惑星を見つけることに専念する宇宙の天文台で、特に地球に似ているかもしれない惑星を見つけることに焦点を当てていました。展望台は、2009年3月の打ち上げから2018年11月15日に廃止されるまでの9年間弱の期間でした。

天文台の打ち上げ以来、天文学者たちはこの望遠鏡だけで何千もの太陽系外惑星または太陽系外惑星を発見してきました。それらのほとんどは、地球のサイズと海王星（地球のサイズの4倍）の間にある惑星です。これらの惑星の多くは、ケプラーがその使命の最初の4年間指摘されていたシグナス座の小さな領域で発見されました。

ケプラーは在任中に2,682個の太陽系外惑星を発見し、2,900を超える候補惑星が確認を待っています—歴史はそれらのほとんどが本当の取引であることを示唆しています。ミッションは予定された終了日をはるかに超えて継続しましたが、2013年に指名の問題が発生したため、ミッションマネージャーはケプラーが空のさまざまな場所に視点を向けるK2ミッションを作成する必要がありました。

太陽系外惑星の狩猟の初期には、天文学者は親星の近くに潜んでいた巨大なガス巨星（木星サイズ以上）を見つけるのに最も適していました。ケプラーの追加（および地面からのより洗練された惑星狩り）は、より多くの「超地球」、または地球よりわずかに大きいが岩の表面を持っている惑星が発見されたことを意味します。ケプラーの発見はまた、天文学者が太陽系外惑星をタイプに分類し始めることを可能にし、それは彼らの起源を理解するのに役立ちます。

主な使命

6億ドルのケプラーは、それが1年続くと予想して2009年に発売されました。これは、NASAのディスカバリープログラムの一部であり、太陽系の探査のために低コストの宇宙船を対象としています。ケプラーは2001年に、小さな世界のヴェスタとセレスを訪れた宇宙船ドーンと一緒に選ばれました。

ケプラー望遠鏡は、シグナス座の固定された場所をじっと見つめながら、惑星の主系列の10万個の星を継続的に監視しました。望遠鏡は、惑星がそれらの前を通過するときに薄暗くなる星を監視することによって、太陽系外惑星を発見しました。

星の減光は他の手段（たとえば、表面をわずかに放牧している別の星）でも発生する可能性があるため、初期の頃、これらの惑星は他の望遠鏡を通じて確認されました。

しかし、2014年2月、天文学者は、「複数の惑星による検証」と呼ばれる、複数の惑星系で機能する新しい手法を開拓しました。理論によると、周囲に複数の惑星がある星は重力的に安定していますが、星の密結合系の一部である星は、各星の重い重力のために、より不安定な系になります。この手法により、チームは1つのリリースで715の確認済み惑星を発表しました。 [ギャラリー：ケプラー惑星の世界]

ケプラーは当初のミッション期間をはるかに超えて承認され、4つのリアクションホイールまたはジャイロスコープの2番目が故障した2013年5月まで問題なく動作していました。望遠鏡が正しい方向に向けられるためには、これらのデバイスのうち少なくとも3つが必要です。当時、NASAは望遠鏡は他の点ではまだ良好な状態であると述べ、ハードウェアの代替ミッションのアイデアを調査しました。

新しい使命

数か月のうちに、代理店は「K2」と呼ばれる使命を思いつきました。ミッションは本質的に太陽の太陽風を使って一度に数ヶ月間望遠鏡のポインティングを安定させます。その後、年に約4回、長さ約15フィート（4.7メートル）、直径9フィート（2.7 m）の望遠鏡は、太陽がセンサーに近づきすぎると別の視野に移動します。

新しいミッションでは惑星の発見のペースは遅くなりますが、新しい発見が発表され続けています。 2016年1月までに、K2メソッドで100を超える新しい惑星が発見されました。アリゾナ大学の天文学者であるイアンクロスフィールド氏は、その発見が発表された米国天文学会の年次総会で、「これは、K2プログラム全体が真の真の惑星を多数見つける能力の検証です」と述べた。

ケプラーは2016年12月から2017年3月までの間にTRAPPIST-1システムを調査しました。このシステムには複数の地球サイズの惑星が含まれている可能性があります。その2月、別の天文学者チームが地球サイズの惑星が見つかったことを発表しました。その後、ケプラーの科学者は、関心がある場合は、他のチームが分析できるように、そのTRAPPIST-1観測からの生データをリリースしました。

2018年2月、NASAはK2ミッション中に発見された95の新しい惑星を含むケプラーデータの別のリリースを発表しました。それらの惑星の1つは明るい星を周回しており、地上の天文台による追跡の簡単な候補になりました。

主な発見

ケプラーの主な成果は、そこにある非常に多様な惑星系を発見することでした。惑星系は、水星の軌道と同等の範囲内でコンパクトな配置で存在することができます。スターウォーズの宇宙にいるタトゥイーンのように、2つの星を周回することさえできます。そして地球を超えて生命を求める人々のエキサイティングな発見で、望遠鏡は地球に似た小さな岩の惑星が木星のようなより大きなガスの巨人より一般的であることを明らかにしました。

NASAは2014年2月に膨大な発表を行いました。ケプラー観測の最初の2年間で、天文学者は1回の移動で715の新しい世界を確認することができました。単一の情報の一括リリースにより、既知の惑星の数はほぼ2倍になり、ほぼ1,700になりました。

2016年5月には、さらに1,284の新しい惑星が発表され、大量のデータがリリースされました。その時のケプラーの発見は合計で2,235の惑星で、発見された（すべての天文台によって）太陽系外惑星全体の数は合計で約3,200です。

翌年、2017年6月、ケプラーの主要なミッションからのデータの最終リリースがありました。ケプラーの確認された惑星の発見は2,335にブーストされました。潜在的な惑星を含めて、総数は4,034でした。

ケプラーはまた、星の居住可能な領域で地球とほぼ同じサイズの惑星を見つけるという使命を果たしました。ケプラー69cと呼ばれる太陽系外惑星は、約2,700光年離れており、地球の直径の約1.5倍の直径を持っています。

望遠鏡によって発見された他の奇妙な世界には、ケプラー62eとケプラー62fが含まれます。これら2つの水の世界は、地球全体が海である可能性が高いです。惑星はライラ星座で約1,200光年離れており、地球のサイズに近いです。

星KIC 8462852の長期間のケプラー観測により、減光と増光の奇妙なパターンが明らかになりました。天文学者たちはまだ、彗星から不均一な塵の輪、それが宇宙人の巨大構造である可能性が低いという説明に至るまでの原因に起因する、明るさの変化の性質を理解しようとしています。

星の明るさの変化を見るケプラーの能力は、わずか400光年の距離にあり、肉眼で見える星の有名なクラスターであるプレアデス星団に利用されました。ケプラーの観察は、それらの変動性の最良の追跡を提供しました。

ミッションの終わり

ケプラーは、燃料タンクに3ガロン（12キログラム）のヒドラジンを入れて発売されました。燃料は、新しい視野を指し示し、送信機を地球に向けて科学データをダウンリンクし、コマンドを受信するなど、ドリフトを修正し、大きな操縦を実行するスラスタに動力を供給します。ケプラーの燃料タンクには正確なゲージがないため、エンジニアは燃料がなくなったときにしか推定できませんでした。 2018年3月、NASAは、宇宙船の燃料タンクが次の月に空になると予想したと発表しました。 7か月余り後の10月30日、NASAはケプラーがガス切れであることを確認し、宇宙船は11月15日に正式に廃止されました。

ケプラーがその使命の寿命の終わりに達した間、別の宇宙船がその代わりをする準備ができています。 2018年4月18日に打ち上げられた通過外惑星探査衛星（TESS）と呼ばれる新しい太陽系外惑星探査宇宙船は、7月25日にデータの収集を開始しました。代わりに、宇宙船は最初の2年間の任務中に空の約85％をスキャンする予定です。ミッションの当局者は、TESSが私たちの惑星に近い数十の岩の惑星、およびケプラーの遺産に基づいて構築されたあらゆるタイプの多くの他の惑星の証拠を明らかにすることを期待しています。

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