เป็นเวลาที่ค่อนข้างวุ่นวายสำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเมื่อเร็ว ๆ นี้! น้อยกว่าหนึ่งเดือนที่ผ่านมา กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เข้าสู่โหมดปลอดภัยหลังจากประสบกับความล้มเหลวทางกลด้วยหนึ่งในลูกข่าง (ซึ่งได้รับการแก้ไขแล้ว) หลังจากนั้นไม่นาน กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์จันทรา ก็เข้าสู่โหมดปลอดภัยเช่นกันและด้วยเหตุผลที่คล้ายกัน หลังจากสามวันทีมงานของมันก็สามารถกลับมาทำงานตามปกติได้เช่นกัน
และตอนนี้หลังจากเก้าปีของการบริการ NASA ได้ประกาศอย่างเป็นทางการว่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ จะเกษียณ เนื่องจากไม่มีเชื้อเพลิงเหลืออยู่สำหรับการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ NASA จึงตัดสินใจปล่อยกล้องโทรทรรศน์ไว้ในวงโคจรที่ปลอดภัยในปัจจุบัน (อยู่ห่างจากโลก) การเกษียณอายุของเคปเลอร์เป็นโอกาสที่จะสะท้อนให้เห็นถึงความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของกล้องโทรทรรศน์นี้และวิธีการปฏิวัติการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบของเคปเลอร์
ด้วยการเปิดตัวในวันที่ 6 มีนาคม 2009 เคปเลอร์ เริ่มภารกิจทะเยอทะยาน: สำรวจภูมิภาคทางช้างเผือกของเราเพื่อค้นหาดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกที่โคจรอยู่ภายใน (หรือใกล้กับ) ดาวฤกษ์ของพวกเขาในโซนที่เอื้ออาศัยได้และกำหนดจำนวนดาวฤกษ์หลายร้อยล้านดวงในกาแลคซีของเราที่อาจมี ดาวเคราะห์ ในเวลานั้นมันมีหน้าที่ในการค้นพบดาวเคราะห์ 2,600 ดวงที่ได้รับการยืนยันและมีผู้สมัครเกือบ 4,000 คน
ในฐานะ Thomas Zurbuchen ผู้ดูแลระบบที่เกี่ยวข้องของคณะกรรมการปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ขององค์การนาซ่าในวอชิงตันประกาศในการแถลงข่าวล่าสุดของ NASA:
“ ในฐานะภารกิจการล่าดาวเคราะห์ดวงแรกของนาซ่าเคปเลอร์ได้เกินความคาดหวังของเราทั้งหมดและปูทางสำหรับการสำรวจและค้นหาชีวิตในระบบสุริยจักรวาลและอื่น ๆ ไม่เพียงแสดงให้เราเห็นว่ามีดาวเคราะห์จำนวนเท่าใดที่สามารถอยู่ที่นั่นได้มันเป็นจุดประกายการวิจัยที่ใหม่และแข็งแกร่งซึ่งทำให้ชุมชนวิทยาศาสตร์เกิดพายุ การค้นพบมันทำให้เกิดแสงสว่างใหม่ในสถานที่ของเราในจักรวาลและส่องสว่างความลึกลับและความเป็นไปได้ในหมู่ดาว "
เพื่อตรวจสอบดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ไกลออกไป เคปเลอร์ ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เรียกว่าวิธีการขนส่ง (aka. การขนส่งของแสง) วิธีนี้ประกอบด้วยการวัดเส้นโค้งแสงของดาวที่อยู่ไกลออกไปเพื่อลดความสว่างเป็นระยะซึ่งเป็นข้อบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์นอกระบบกำลังผ่านหน้าพวกมัน (เช่นการผ่านหน้า) ซึ่งสัมพันธ์กับผู้สังเกตการณ์ การใช้วิธีนี้นักดาราศาสตร์สามารถกำหนดข้อ จำกัด เกี่ยวกับขนาดของดาวเคราะห์ระยะเวลาการโคจรและมวลซึ่งช่วยให้พวกเขาพิจารณาว่าดาวเคราะห์นั้นเป็นหินและน่าอยู่อาศัยหรือไม่
เนื่องจากการผ่านหน้าสั้นมาก เคปเลอร์ ตรวจสอบดวงดาวนับพันดวงพร้อมกันภายในเขตข้อมูลเฉพาะและหลีกเลี่ยงแสงที่คลุมเครือจากดวงอาทิตย์ ดังนั้นทำไม เคปเลอร์ มุ่งเน้นไปที่กลุ่มดาว Cygnus และ Lyra ซึ่งมีจำนวนดาวมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในขณะที่ยังไม่ได้อยู่ในระนาบสุริยุปราคา (เส้นทางของดวงอาทิตย์)
ทำมาจากอะไร เคปเลอร์ ประสิทธิภาพในการทำภารกิจของมันคือวิธีที่มันผสมผสานเทคนิคที่ล้ำสมัยสำหรับการวัดความสว่างของดาวเข้ากับกล้องดิจิตอลอวกาศที่ใหญ่ที่สุดในเวลานั้น ด้วยเครื่องมือของมันที่มุ่งไปยังดาวดวงหนึ่งหลังจากนั้นอีกหนึ่งดาว เคปเลอร์ ได้ทำการสำรวจดาวเคราะห์ดวงแรกในกาแลคซีของเราและกลายเป็นภารกิจแรกของนาซ่าในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่อาศัยอยู่ได้
Leslie Livesay ผู้อำนวยการด้านดาราศาสตร์และฟิสิกส์ที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ก็ทำหน้าที่เป็น เคปเลอร์ ผู้จัดการโครงการระหว่างการพัฒนาภารกิจ ตามที่เธอสรุป:
“ ภารกิจของเคปเลอร์นั้นมาจากการออกแบบที่ล้ำสมัยมาก มันเป็นวิธีที่ฉลาดที่สุดในการทำวิทยาศาสตร์ประเภทนี้ มีความท้าทายอย่างแน่นอน แต่เคปเลอร์มีทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่มีความสามารถอย่างมากที่เอาชนะพวกเขาได้”
ต้องขอบคุณดาวเคราะห์เกือบ 3,000 ดวงที่เคปเลอร์ยืนยันนักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับความหลากหลายของดาวเคราะห์ที่มีอยู่ในกาแลคซีของเรา ในบรรดาดาวเคราะห์นอกระบบทั้งหมดที่ตรวจพบและยืนยันจนถึงขณะนี้คนส่วนใหญ่ตกอยู่ในหนึ่งในสามประเภท: ยักษ์ก๊าซยักษ์ร้อนแรง - โลกในระยะเวลาอันสั้นและวงโคจรยักษ์น้ำแข็ง
อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ล่าสุดของ เคปเลอร์ การค้นพบนักดาราศาสตร์ได้ข้อสรุปว่า 20 ถึง 50% ของดาวฤกษ์ที่ปรากฏในท้องฟ้ายามค่ำคืนน่าจะมีดาวเคราะห์ที่มีขนาดและองค์ประกอบคล้ายคลึงกัน (เช่นหิน) กับโลก ดาวเคราะห์เหล่านี้ก็จะอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์แม่ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะอบอุ่นพอที่จะรองรับน้ำของเหลวบนพื้นผิวของมัน
อีกสิ่งหนึ่งที่ เคปเลอร์ เปิดตาของเราที่จะเป็นวิธีการที่ระบบอื่น ๆ แตกต่างจากของเราเอง ตัวอย่างเช่นดาวเคราะห์ที่พบมากที่สุดที่พบ (ซึ่งอยู่ระหว่างขนาดของโลกกับดาวเนปจูน) ไม่มีอยู่ในระบบสุริยะของเรา นอกจากนี้ เคปเลอร์ พบระบบดาวเคราะห์ที่อัดแน่นไปด้วยดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ของพวกมันจนทำให้ระบบสุริยะดูกระจัดกระจายโดยการเปรียบเทียบ
William Borucki กล่าว เคปเลอร์ การก่อตั้งผู้ลงทุนหลักของศูนย์วิจัย Ames's NASA (เกษียณอายุแล้ว):
“ เมื่อเราเริ่มให้กำเนิดภารกิจนี้เมื่อ 35 ปีที่แล้วเราไม่รู้จักดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะของเรา เมื่อเรารู้ว่าดาวเคราะห์มีอยู่ทั่วไป Kepler ได้กำหนดเส้นทางใหม่ที่เต็มไปด้วยคำสัญญาสำหรับคนรุ่นต่อไปในการสำรวจกาแลคซีของเรา
เนื่องจากอัตราความสำเร็จชุมชนดาราศาสตร์ได้รับความหวาดกลัวเล็กน้อยเมื่อความล้มเหลวทางกลเกิดขึ้นในภารกิจสี่ปี (หลังจาก เคปเลอร์ บรรลุวัตถุประสงค์ภารกิจหลักแล้ว) นี้ประกอบด้วยหนึ่งใน เคปเลอร์ วงล้อที่มีลักษณะเหมือนเครื่องวัดการหมุนวน (ซึ่งใช้เพื่อระบุตำแหน่งของกล้องโทรทรรศน์) ล้มเหลวในเดือนกรกฎาคม 2012 ตามด้วยล้อที่สองที่ล้มเหลวในเดือนพฤษภาคมปี 2013
หลังจากการวิเคราะห์หลายเดือนทีมผู้ปฏิบัติงานได้ละทิ้งการคืนค่ากล้องโทรทรรศน์ให้เต็มไปด้วยระเบียบและวางแผนภารกิจรอง - ที่รู้จักกันในชื่อ K2. สำหรับภารกิจนี้ทีมได้เปลี่ยนมุมมองของยานอวกาศทุก ๆ สามเดือนซึ่งเพิ่มอายุการใช้งานของกล้องโทรทรรศน์และเพิ่มจำนวนดาวฤกษ์ที่สำรวจของเคปเลอร์เป็น 500,000 ดวง
การสำรวจดาวฤกษ์จำนวนมากยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจพฤติกรรมและคุณสมบัติของดาวฤกษ์ได้ดีขึ้นซึ่งจำเป็นต่อการศึกษาดาวเคราะห์ที่โคจรรอบพวกมัน ข้อมูลที่เก็บรวบรวมยังช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประวัติทางช้างเผือกของเราและวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการของจักรวาลของเรา
ภารกิจขยายนี้ยังเป็นแบบอย่างสำหรับการแบ่งปันข้อมูลที่ซึ่งการสังเกตการณ์ใหม่จะถูกเปิดเผยต่อสาธารณะทันที สิ่งนี้อนุญาตให้กระบวนการค้นพบที่รวดเร็วมากและได้กำหนดมาตรฐานใหม่ซึ่งภารกิจในอนาคตหวังว่าจะปฏิบัติตาม แม้จะมีข้อเท็จจริงว่า เคปเลอร์ ตอนนี้ภารกิจสิ้นสุดลงแล้วนักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าพวกเขาจะศึกษาปริมาณข้อมูลที่ได้รับอย่างน้อยหนึ่งทศวรรษ
“ เรารู้ว่าการเกษียณอายุยานอวกาศยังไม่สิ้นสุด เคปเลอร์ การค้นพบ” เจสซี Dotson กล่าว เคปเลอร์ นักวิทยาศาสตร์โครงการที่ศูนย์วิจัยอาเมสของนาซ่า “ ฉันตื่นเต้นกับการค้นพบที่หลากหลายซึ่งยังไม่ได้มาจากข้อมูลของเราและภารกิจในอนาคตจะสร้างจากผลลัพธ์ของเคปเลอร์”
แม้ว่าภารกิจได้มีส่วนร่วมในเอกสารทางวิทยาศาสตร์เกือบ 3,000 ฉบับแล้ว เคปเลอร์ ทีมตีพิมพ์เอกสารสีขาวที่ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่ยังคงสามารถทำได้โดยใช้ข้อมูลภารกิจ พวกเขายังรวมรายการ 21 โครงการวิเคราะห์ข้อมูลที่สำคัญซึ่งสามารถดำเนินการได้โดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่แล้วใน เคปเลอร์ คลังเก็บวันนี้
ข้อมูลที่ได้รับเป็นส่วนหนึ่งของ เคปเลอร์ แคมเปญสุดท้าย (แคมเปญ 19) จะเสริมข้อมูลจาก NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) ซึ่งเปิดตัวในเดือนเมษายน TESS และ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (JWST) - ซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในปี 2021 - จะรับที่ เคปเลอร์ จากซ้ายไปสำรวจระบบดาวใกล้เคียงด้วยความหวังว่าจะพบดาวเคราะห์ที่เอื้ออาศัยได้และตอบคำถามพื้นฐาน: เราอยู่คนเดียวในจักรวาลหรือเปล่า?
ที่นี่สำหรับคุณ เคปเลอร์! คุณทำได้ดีมากและไปเร็วเกินไป ขอให้บรรดาผู้ที่เดินตามรอยเท้าของคุณอยู่ในมาตรฐานที่คุณตั้งไว้!
