Het is over en uit voor de Kepler Space Telescope

De Kepler ruimtetelescoop
De Kepler ruimtetelescoop van de NASA . Met behulp van deze telescoop werden exo-planeten met de bosjes tegelijkertijd ontdekt (Credit: NASA/JPL)

De meest succesvolle planetenjager is uitgeschakeld.

De Kepler Space Telescope van de NASA, die meer dan 70% van de 3800 bevestigde exoplaneten heeft ontdekt, is definitief door zijn brandstof heen. Dat heeft de NASA vandaag (30 oktober 2018) tijdens een persconferentie aangekondigd. Kepler kan zichzelf niet meer op kosmische objecten richten en kan ook niet meer draaien om zijn data naar de Aarde te sturen en dat betekent dat de telescoop na bijna 10 jaar klaar is met zijn werk.

De aankondiging van vandaag kwam niet als een verrassing. De Kepler Space Telescope was al enkele maanden bijna door zijn brandstof heen en de vluchtleiding had de telescoop al een paar keer in een slaapstand gezet om de levensduur zoveel mogelijk op te rekken maar dat kon natuurlijk niet oneindig worden gedaan. De brandstoftank van de Kepler was twee weken geleden definitief leeg en dat betekent dat de Kepler geen wetenschappelijk onderzoek meer kan doen en dat daarmee de missie tot een einde komt.

De exoplaneet-revolutie

Kepler zocht met behulp van de transitiemethode naar exoplaneten. Dit betekent dat de telescoop zocht naar kleine periodieke dipjes in de helderheid van sterren. Die dipjes worden veroorzaakt doordat een planeet, vanuit de telescoop gezien, voorlangs zijn ster beweegt.

Die helderheidsdipjes zijn zeer minimaal en NASA-officials waren er in het begin niet van overtuigd dat een telescoop in de ruimte deze dipjes zou kunnen waarnemen. Bill Borucki (in 2015 met pensioen gegaan), de drijvende kracht achter de Kepler, deed in de jaren 90 vier verschillende voorstellen voor een dergelijke telescoop in de ruimte maar het duurde tot 2000 voordat ze succes boekten. Zijn team bouwde een testopstelling op Aarde om aan te tonen dat het mogelijk was om een dergelijk gevoelig instrument te bouwen.

Maar het duurde daarna nog wel even voordat de Kepler werd gelanceerd. Dat gebeurde in maart 2009. De missie kostte een slordige 600 miljoen euro en had als doel het uitzoeken hoe algemeen aardachtige planeten voorkomen in ons sterrenstelsel.

Oorspronkelijk tuurde Kepler naar een klein stukje aan de hemel waarbij gelijktijdig ongeveer 150.000 sterren werden gevolgd. Dat was een hele productieve periode want er werden maar liefst 2327 bevestigde exoplaneten ontdekt.

Helaas viel in mei 2013 de tweede van de vier gyroscopen van de Kepler uit. Deze gyroscopen zijn nodig om de telescoop gericht te houden op zijn objecten en daardoor werden hele precieze metingen onmogelijk. Met de uitval van de tweede gyroscoop kwam een einde aan het eerste deel van de missie.

Maar dat betekende niet het einde van de telescoop. Het missieteam bedacht een manier om de telescoop te stabiliseren. Daarbij werd gebruik gemaakt van de druk van het zonlicht. In 2014 werd de nieuwe K2-missie door NASA goedgekeurd. De Kepler Space Telescope bevindt zich in een baan om de Zon en niet om de Aarde dus een reparatieteam astronauten ernaartoe sturen was geen optie.

Tijdens de K2-missie bestudeerde Kepler verschillende kosmische objecten en fenomenen, van kometen en asteroïden in ons eigen zonnestelsel tot ver verwijderde supernova-explosies. Dit gebeurde in zogenaamde campagnes van 80 dagen. Natuurlijk werd er ook naar exoplaneten gezocht. Tijdens de K2-missie zijn tot nu toe 354 nieuwe exoplaneten bevestigd.

De waarnemingen van de Kepler leidden tot de conclusie dat er meer planeten dan sterren in ons sterrenstelsel voorkomen en dat potentiële aardachtige planeten heel algemeen zijn. Uit de gegevens van de Kepler is af te leiden dat ongeveer 20% van de zonachtige sterren in ons sterrenstelsel rotsachtige planeten om zich heen hebben draaien in de bewoonbare zone. De bewoonbare zone is de afstand waarop er vloeibaar water aan het oppervlak van de planeet voor kan komen.

Maar Kepler heeft meer gedaan dan alleen naar planeten zoeken. De telescoop heeft uiterst nauwkeurig de helderheden van meer dan 500.000 sterren bepaald en daarmee hebben astronomen meer geleerd over hoe die sterren van binnen functioneren. De waarnemingen van supernovae worden gebruikt om meer te leren over deze uiterst krachtige explosies in het heelal. Dankzij Kepler hebben astronomen explosies kort na hun ontstaan kunnen waarnemen en het is erg interessant om te weten waarom en hoe iets explodeert.

Nog lang niet klaar

Kepler heeft dan wel definitief zijn ogen gesloten maar dat betekent niet dat astronomen nu ook klaar zijn. Die kunnen nog jaren onderzoek doen aan de data die Kepler heeft verzameld. Er zijn nog ongeveer 2900 kandidaat-exoplaneten die door Kepler zijn gevonden waarvan het bestaan nog moet worden bevestigd door middel van andere waarnemingen. Uitgaande van ervaringen uit het verleden zal een groot deel van deze 2900 kandidaten ook echt blijken te bestaan.

Het einde van Kepler betekent niet het einde van de speurtocht naar exoplaneten. In april 2018 heeft NASA de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) gelanceerd. TESS zoekt naar exoplaneten bij sterren die relatief dichtbij de Zon staan. Ook TESS gebruikt hiervoor de transitiemethode.

De meest veelbelovende ontdekkingen van TESS zullen door de nog te lanceren James Webb Space Telescope worden onderzocht. Deze telescoop moet in 2021 gelanceerd worden. De JWST moet in staat zijn om de atmosferen van nabije exoplaneten te onderzoeken op methaan, zuurstof en andere gassen die mogelijk duiden op leven.

Bron: NASA

Eerste publicatie: 30 oktober 2018