MTU0MDkyODEzMA==.jpg

30 октября космический телескоп НАСА Кеплер, который обнаружил 70% из 3800 подтвержденных чужих миров на сегодняшний день, исчерпал запасы топлива. Он больше не сможет переориентироваться, чтобы изучать космические объекты или передавать полученные данные на Землю, поэтому почти десятилетняя миссия легендарного охотника за экзопланетами подошла к концу.

И эта миссия была крайне важна для нас. «Кеплер научил нас, что планеты повсеместны и невероятно разнообразны», — сказала разработчик проекта «Кеплер» Джесси Дотсон, работающая в Исследовательском центре НАСА Амес в Моффетт-Филд, штат Калифорния. «Теперь мы по-другому смотрим на ночное небо».

Объявление о завершении миссии не было неожиданным. Кеплер работал буквально на «парах топлива» в течение нескольких месяцев, и руководители проекта несколько раз отправляли телескоп в гибернацию, чтобы продлить срок его эксплуатации насколько это было возможно. Но постоянно переносить конец, разумеется, нельзя: бак Кеплера был пуст к концу октября.

«Это знаменует собой завершение миссии космического корабля «Кеплер» и завершение сбора научных данных», — сказал Пол Хертц, руководитель отдела астрофизики НАСА.

Революция в поиске экзопланет

Кеплер охотился за чужими мирами используя транзитный метод, то есть обнаруживая провалы в яркости звезды, возникающие, когда планета пересекает ее диск. Разумеется, при этом все три объекта должны находиться на одной прямой, что, конечно, сильно снижает количество обнаруживаемых планет.


Транзитный метод поиска экзопланет. На графике видно, как падает яркость звезды (вертикальная ось) в зависимости от времени (горизонтальная ось).

Эти провалы едва заметные — настолько незначительные, что должностные лица НАСА изначально сомневались в том, что космический аппарат сможет их обнаружить. Сердце миссии Кеплер — Билл Боручки Эймс — еще в 90-ых четыре раза пытался провести этот проект в жизнь, однако одобрение он получил лишь после того, как в 2000 году вместе с командой смог продемонстрировать достаточную чувствительность приборов на испытательном стенде на Земле.

Кеплеру все равно потребовалось время, чтобы «дотянуться до звезд». Космический телескоп стоимостью в 600 миллионов долларов, запущенный в марте 2009 года, первоначально имел только одну задачу: выяснить, как распространены планеты, подобные Земле, во всей галактике Млечный Путь. Первоначально Кеплер постоянно смотрел на один небольшой участок неба, изучая около 150 000 звезд одновременно. Эта работа была невероятно продуктивной — было подтверждено более 2300 экзопланет.

Однако в мае 2013 года сломался второй из четырех маховиков, поддерживающих ориентацию Кеплера в пространстве. Космический корабль больше не мог удерживать себя в одном положении, чтобы делать сверхточные транзитные измерения, и первоначальная миссия охотника за экзопланетами была завершена.

Но от телескопа не отказались. Создатели Кеплера вскоре выяснили, как стабилизировать его, используя давление солнечного света, и в 2014 году НАСА одобрило новую миссию под названием K2. В течение К2 Кеплер изучал различные космические объекты и явления, от комет и астероидов в нашей собственной Солнечной системе до далеких взрывов сверхновых, в ходе различных 80-дневных «кампаний». Охота на экзопланетами до конца не прекратилась, однако за все время этой миссии было найдено лишь 354 внешних мира. 


Участок неба, за которым следил Кеплер. Названия созвездий: Cygnus — Лебедь, Lyra — Лира, Aquila — Орёл.

Наблюдения Кеплера в обеих его миссиях показывают, что планеты превосходят числом звезды в Млечном Пути, а похожие на Землю миры не являются диковинками. Действительно, около 20% солнцеподобных звезд в нашей галактике имеют скалистые планеты в обитаемой зоне, то есть на таком расстоянии от звезды, где жидкая вода может существовать на поверхности планет.

«Экзопланетное наследие Кеплера — настоящий блокбастер», — сказала Дотсон. Но наследие миссии распространяется и на другие области, подчеркнула она. Например, точные измерения яркости более чем полумиллиона звезд помогают астрономам лучше понять их внутреннюю структуру, а наблюдения за сверхновыми может пролить свет на одни из самых драматических событий во вселенной.

«Мы видели взрывы как только они начинали происходить, в самом начале», — сказала Дотсон. «И это очень интересно, если вы хотите понять, почему все идет к «буму».

Что станет с Кеплером

Скорее всего, члены команды Кеплера передадут одну простую команду телескопу, вызывая последовательность вывода из эксплуатации, которая уже находится на борту космического корабля. Кеплер отключит свой радиопередатчик и бортовые системы защиты от сбоев, становясь инертным куском металла, который будет плавать, бесшумный и невосприимчивый, через холодные темные глубины космоса.

«Кеплер в настоящее время находится примерно в 150 миллионах километров от Земли и останется на том же расстоянии в обозримом будущем», — сказал Чарли Собек, инженер проекта Кеплер.

Если смотреть на десятилетия вперед, то изменения будут. К 2060 году, например, более быстро вращающаяся Земля почти догонит Кеплер. Гравитация нашей планеты немного подтолкнет космический телескоп к Солнцу, и Кеплер будет двигаться впереди Земли на немного более короткой и быстрой орбите. Но в 2117 году Кеплер вернется на свой старый путь после очередной встречи с Землей. И цикл продолжится.



Таким образом, миссия по ремонту или дозаправке будет практически невозможна, сказали представители НАСА. Конечно, астронавты отремонтировали и модернизировали космический телескоп Хаббла пять раз с 1993 по 2009 год, но следует понимать, что он находится на околоземной орбите на высоте всего 569 километров, и добраться до него относительно просто. Кеплер же летает в 260 000 раз дальше, так что «миссия спасения» будет стоить едва ли не дороже, чем весь проект «Кеплер», поэтому она даже не рассматривается.

Наследие Кеплера

Несмотря на то, что Кеплер больше не будет поставлять новые данные, изучение старых займет еще много лет. Около 2900 «кандидатов в экзопланеты», обнаруженных космическим аппаратом, еще нужно проверить, и не исключено, что там будет много интересных миров.

Более того, дело охотника за экзопланетами продолжает жить. Например, в апреле НАСА запустило новый космический корабль под названием TESS (спутник для поиска экзопланет транзитным методом), который занимается охотой на близлежащие к Солнцу чужие миры.

Некоторые из наиболее перспективных находок TESS будут тщательно изучены космическим телескопом имена Джеймса Уэбба стоимостью 8.9 миллиарда долларов, который планируется запустить в 2021 году. Уэбб сможет сканировать атмосферы ближайших чужих миров в поисках метана, кислорода и других газов, которые могут являться признаками жизни.

«Смерть Кеплера — это не конец эпохи», — сказал Чарли Собек. «Это веха на пути, но это не конец».