Прощай, Kepler. Чего достиг космический телескоп NASA, и кто теперь будет охотиться на экзопланеты

9 лет Kepler всматривался в космическую темноту, но теперь он уходит на покой. Об открытиях, совершенных при помощи телескопа, трудностях, с которыми он столкнулся, и новом охотнике за экзопланетами рассказывается в материале Los Angeles Times

Взгляд во тьму

Сегодня мало кто сомневается в значимости вклада Kepler в исследования космоса, но запуск проекта был не самым легким. Он четырежды отвергался, прежде чем NASA, наконец, дало на него добро в 2001-м году. Запуск телескопа состоялся еще через 8 лет, 6 марта 2009-го.

Пристальный взгляд Kepler показал, что в нашей галактике планет существует больше, чем звезд. Более того, собранные телескопом данные показали, что от 20 до 50% этих звезд обладают, по крайней мере, одной планетой размером с Землю, удаленной от своего светила на такое расстояние, чтобы на ее поверхности могла существовать вода в жидкой форме. А это, по мнению многих ученых, является предпосылкой для существования жизни в известном нам проявлении.

Однако Kepler показал астрономам не только это. С его помощью исследователи космоса узнали о существовании во вселенной значительного разнообразия миров, многие из которых не имеют аналогов в Солнечной системе.

За годы работы в поле зрения телескопа попадали и маленькие планеты, которые столь близко вращаются вокруг своих звезд, что камни на них должны плавиться, и газовые гиганты, по размерам не только превосходящие Юпитер, но и способные потягаться с небольшими светилами.

Среди некоторых из самых необычных его находок Kepler-16b – экзопланета у двойной звезды, оказавшись на поверхности которой можно было бы увидеть в небе 2 солнца. Или Kepler-22b – мир, покрытый жидким океаном. Или Kepler-444 – древняя планетная система, в которой вращаются пять скалистых планет, сформировавшиеся за 2 млрд лет до нашей собственной.

Планеты, вращающиеся вокруг двойных звезд, называют "Татуинами" в честь одного из миров культовой саги "Звездные войны" - NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

"Это практически выходит за пределы того, что мы можем вообразить", — сказала Джесси Дотсон, научный сотрудник проекта Kepler в Исследовательском центре Эймса.

До СТО далеко?

Изначально планировалось, что миссия продлится 3,5 года. Первое задание состояло в том, чтобы сосредоточиться приблизительно на 150 тысячах светил, сгруппированных в созвездии Лебедя.

Kepler искал потенциальные миры, наблюдая за незначительными провалами в свете, которые возникают, когда планета проходит перед своей родительской звездой.

"Это похоже на попытку обнаружить блоху, ползающую перед автомобильной фарой, когда машина находится за сотню миль", — описывает задачу телескопа Уильям Боруки, научный руководитель миссии, вышедший на пенсию три года назад.

Чтобы достичь такого уровня точности наблюдения, Kepler должен был оставаться в крайне устойчивом положении, в чем ему помогали четыре маховика. В 2012-м один из них вышел из строя, хотя работе телескопа это не угрожало, поскольку для выполнения задач хватало и трех. Год спустя поломался и второй маховик, и вот в этот момент миссия оказалась под угрозой конца.

Работа Kepler по сложности сопоставима с поиском блохи в свете автомобильной фары

Однако инженеры придумали изящное решение проблемы, использовав давление от крошечных частиц солнечного света для удержания космического аппарата на месте. В ходе девятидневного теста необычного метода позиционирования телескоп обнаружил суперземлю, масса которой примерно в 12 раз больше земной.

"Этот маленький космический аппарат всегда делал все, что мы просили, а иногда и больше", — вспоминает Дотсон.

С виртуальным третьим маховиком Kepler вернулся к работе для новой миссии, получившей название K2. В ходе второго задания телескоп менял свою позицию каждые несколько месяцев, наблюдая за протозвездами, скоплениями галактик и сверхновыми. Ко времени завершения миссии, по заявлению NASA, Kepler исследовал более полумиллиона звезд.

Передача эстафеты

Специалисты NASA знали, что телескоп не будет функционировать вечно. Он использовал микродвигатели, чтобы разворачиваться к Земле для передачи данных, а для этого нужно топливо, которое должно было однажды закончиться.

По словам Собека, первые признаки этого начали проявляться летом текущего года. Тогда NASA стало пристально следить за уровнем топлива, и к середине октября стало понятно: бак практически пуст. А значит, на сей раз миссия действительно подходит к концу.

Однако теперь, когда Kepler уходит в закат, следующий телескоп NASA уже прочесывает просторы космоса в поисках планет у 200 тыс. близлежащих звезд. Нового охотника за экзопланетами "зовут" TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Он был запущен в апреле и ориентирован на поиск звезд всего в 300 световых годах от нашей планеты. Kepler приходилось рассматривать объекты, находившиеся примерно в 10 раз дальше. Ученые уже проводили анализ первых пакетов данных, отправленных телескопом, и даже обнаружили перспективных кандидатов на статус экзопланет.

Уходящий на пенсию космический аппарат NASA получил имя в честь немецкого математика и астронома Иоганна Кеплера, а названием новому послужила просто аббревиатура - NASA/GSFC

В рамках будущих миссий астрономы продолжат изучать далекие миры, но Kepler всегда будет оставаться первым космическим телескопом, который доказал изобилие планет во вселенной. По словам Собека, когда ребенком он смотрел "Стартрек", то без проблем верил в то, что во вселенной существуют миры всех видов. Но открытия, сделанные при помощи Kepler, ошеломили его. Ведь "есть большая разница между верой во что-то и знанием", отметил Собек.

По материалам Los Angeles Times