Úton a Kepler-űrtávcső
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2009.03.07 06:41.)

Egy néhány százmilliárd csillagot tartalmazó galaxisban, mint a miénk, csak vannak még a Földhöz hasonló méretű bolygók! Az új amerikai űrtávcső hamarosan kiderítheti, hogy ez az állítás igaz-e.

Jelenleg egyszerűen nem tudjuk, hogy a Földhöz hasonló bolygók igen gyakoriak, vagy éppen kivételesen ritkák a Tejútrendszerben. Ez azért van, mert az exobolygók detektálására használt módszereink eddig nem voltak érzékenyek az ilyen kis tömegű bolygók felfedezéséhez. Ezen szeretnének változtatni a Kepler-űrtávcső megalkotói. Néhány kivételtől eltekintve a Naprendszeren kívül jelenleg ismert bolygók mind óriások, amelyek ráadásul nagyon közel keringenek a csillagukhoz.

A Kepler tranzit módszerrel dolgozik, vagyis a bolygó elhaladásakor a mögötte levő csillag fényében bekövetkező apró fényességcsökkenést méri. Így tehát olyan bolygók vehetők észre, amelyek keringési síkja közel esik a látóirányunkhoz. Ha abból indulunk ki, hogy a lehetséges keringési síkok véletlenszerűen helyezkednek el a térben, és ennek a helyzetnek a valószínűsége 1% alatti, akkor elég nagy csillagmintát kell szemmel tartani az esetleges siker reményében. A fedések közt eltelő időből lehet következtetni a bolygó keringési idejére és pályájára. A fényességcsökkenés mértéke a bolygó méretéről árulkodik.

(Kép: NASA)

Az űrtávcső Delta-2 rakétával indult Floridából, március 6-án este. (Közép-európai idő szerint a start már március 7-én, 4:50-re esett.) Az űreszköz Nap körüli, 371 nap keringési idejű, a Földét követő pályára áll. Fedélzetén egy nagylátószögű megfigyelésekre alkalmas, 1,4 m tükörátmérőjű, 0,95 m-es nyílású Schmidt-távcső repül. A megfigyelési stratégia szerint az égbolt egyetlen jól meghatározott, kb. 100 négyzetfoknyi területét tartja folyamatos megfigyelés alatt. Nagy jelentősége van a megszakításoktól mentes észlelésnek, amire a Földről a nappalok és éjszakák váltakozása miatt természetesen nincs lehetőség.

A kiválasztott égboltterületen mintegy 4,5 millió detektálható csillag van. Közülük nagyjából 300 ezer lehet olyan, amelynek a kora, mérete és összetétele alapján érdemes lehet ott Föld típusú bolygókat keresni. Ezeknek mintegy a felét detektálja majd rendszeresen a távcső fókuszsíkjában elhelyezett CCD-kamerarendszer, amely a legfejlettebb, ami eddig a világűrbe került. (A több részből összerakott, rendkívül érzékeny detektor összesen 95 megapixeles.) A Kepler tervezett élettartama 3,5 év. A program teljes költsége 591 millió dollár. Az 1 tonnás űrtávcső négy napelemtáblája 1,1 kW elektromos teljesítményt szolgáltat.

A Kepler maguknak a megfigyelt csillagoknak a saját fényességváltozásait is nagyon pontosan és hosszú időn át követni tudja. Ez rendkívül értékes adatbázishoz juttatja azokat az asztrofizikusokat, akik a csillagok rezgéseinek megfigyelése és modellezése alapján próbálnak minél többet megtudni a működésük fizikai alapjairól. A vizsgálatokban részt vevő nemzetközi csillagászcsoportban magyarok is fontos szerepet játszanak.

A Kepler által megfigyelés alatt tartott, kb. 3000 fényév kiterjedésű tartomány a Tejútrendszerben. (Kép: NASA / J. Lomberg)

Az űrtávcső a start után mindössze két nap alatt eléri a Holdnak megfelelő távolságot. Az égen a Hattyú és a Lant csillagkép irányában, valahol félúton a Deneb és a Vega között kutatja majd az exobolygókat és méri a változócsillagok fénygörbéit, fáradhatatlanul. Működése során hetente kétszer ellenőrzik műszaki állapotát, és ekkor küldenek fel parancsokat a fedélzeti számítógépnek. Havonta egyszer a nagyteljesítményű kommunikációs antennája a Föld felé fordul: ekkor sugározza le az összegyűjtött adatokat. Háromhavonta 90 fokkal megváltoztatják az űrszonda térbeli helyzetét, hogy a napelemek a Nap felé, a hőleadó radiátorok pedig azzal ellentétes irányba nézhessenek.

A Kepler célterülete. (Kép: NASA)

A Kepler működésének első évében várhatóan a könnyebben detektálható (nagymérető, a saját csillagokhoz közel keringő) bolygókat fogja felfedezni. A kisebbekhez szükség lesz a teljes tervezett élettartamot felölelő adatgyűjtésre. Az első nagy, rövid periódusú exobolygók már 2009 végére várhatók. A Földhöz hasonló bolygók felfedezésének bejelentéséhez legalább 2012 végéig türelemmel kell lennünk.