Sedikit Tentang Misi Kepler
Teleskop Kepler |
Astronesia-Misi Kepler (Kepler Mission) menggunakan teleskop luar angkasa NASA yang dirancang untuk mencari planet mirip Bumi yang sedang mengorbit bintang lain.Mengorbit Matahari setidaknya 3,5 tahun, Kepler akan menggunakan fotometer luar angkasa yang dikembangkan NASA,
untuk terus memonitor kecemerlangan lebih dari 100.000 bintang yang
berada dalam medan pandangnya yang tetap pada satu tempat. Data yang
dikumpulkan dari pengamatan ini akan dianalisa untuk mendeteksi
fluktuasi periodik yang menandakan adanya planet luar surya yang sedang
transit. Nama misi ini untuk menghormati Johannes Kepler.
Kepler merupakan misi di bawah Program Discovery NASA yang merupakan misi berbiaya murah, dan berfokus pada sains. Fasilitas NASA, Ames Research Center
adalah organisasi rumah dari investigator sains utama dan bertanggung
jawab dalam pengembangan bagian sistem di bumi, operasi misi dan
analisis data sains. Pengembangan misi Kepler dikelola oleh Jet Propulsion Laboratory di NASA. Ball Aerospace & Technologies Corp. bertanggungjawab untuk mengembangkan sistem penerbangan Kepler.
Wahana antariksa Kepler diluncurkan pada 6 Maret 2009, pada jam 22:49 waktu setempat (7 Maret, 03:49 UTC).
Tujuan Dan Metode
Tujuan ilmiah Misi Kepler adalah untuk mengeksplorasi struktur dan keragaman sistem keplanetan.Hal ini dicapai dengan mensurvei sampel besar dari bintang-bintang untuk mencapai beberapa tujuan:
Komponen teleskop kepler |
- Menentukan berapa banyak planet seukuran bumi dan planet yang lebih besar yang ada di atau dekat zona layak huni pada beranekaragam tipe spektrum bintang
- Menentukan rentang ukuran dan bentuk orbit planet-planet ini
- Memperkirakan banyaknya planet yang ada dalam sistem bintang ganda
- Menentukan rentang ukuran orbit, terang, ukuran, massa, dan kerapatan dari planet-planet berperiode pendek
- Mengidentifikasi anggota tambahan tiap sistem keplanetan yang ditemukan menggunakan teknik lain
- Menentukan properti bintang-bintang itu yang menjadi pusat sistem keplanetan
Sejauh ini, sebagian besar planet luar surya yang dideteksi oleh proyek lain adalah planet raksasa,
kebanyakan seukuran Jupiter atau lebih besar. Kepler dirancang untuk
mencari planet yang 30 hingga 600 kali lebih kecil, dekat pada besar
massa Bumi.
Metode yang digunakan, metode transit, melibatkan pengamatan transit
berulang planet-planet di depan bintang mereka, yang menyebabkan sedikit
berkurangnya magnitudo tampak
bintang itu, pada kisaran 0,01% untuk planet seukuran Bumi. Derajat
pengurangan kecemerlangan ini dapat dipakai untuk menyimpulkan massa
planet tersebut, dan selang waktu antar transit dapat dipakai untuk
memperkirakan ukuran orbit planet dan memperkirakan suhunya.
Peluang acak orbit planet
yang berada di garis pandang ke suatu bintang adalah diameter bintang
itu dibagi dengan diameter orbit. Untuk planet mirip Bumi berjarak 1 SA
yang sedang transit pada suatu bintang mirip Matahari probabilitasnya
adalah 0,465%, atau sekitar 1 dalam 215. Pada 0,72 SA (jarak orbit Venus) probabilitasnya sedikit lebih besar, 0,65%; planet yang demikian semestinyalah mirip Bumi jika bintang pusatnya adalah bintang tipe-G akhir seperti Tau Ceti.
Selain itu, karena planet pada sistem yang diketahui cenderung
mengorbit pada bidang yang sama, kemungkinan banyak deteksi di sekitar
bintang tunggal sebenarnya cukup tinggi. Sebagai contoh, jika misi mirip
Kepler milik alien mengamati Bumi transit pada Matahari, peluangnya
adalah 12% untuk juga melihat transit Venus.
Misi Kepler memiliki probabilitas yang jauh lebih besar untuk mendeteksi planet mirip Bumi daripada teleskop luar angkasa Hubble,
karena medan penglihatannya (kira-kira 10 derajat persegi), dan akan
ditujukan untuk mendeteksi transit planet. Kontras dengan itu, teleskop
Hubble digunakan untuk menjawab berbagai pertanyaan dan jarang
terus-menerus mengarah hanya pada satu medan bintang. Misi ini dirancang
untuk mengamati 100.000 bintang secara bersamaan, mengukur variasi
kecemerlangan mereka setiap 30 menit. Hal ini memberi peluang yang lebih
baik untuk melihat transit. Selain itu, peluang 1 dalam 215 berarti
bahwa jika 100% bintang yang diamati berdiamater tepat sama dengan
Matahari, dan masing-masing punya satu planet terestrial
mirip Bumi pada orbit yang identik dengan orbit Bumi, Kepler akan
menemukan sekitar 465 buah planet. Karena itu, misi ini cocok untuk
menentukan frekuensi planet mirip Bumi di sekitar bintangnya.
Karena Kepler harus melihat sedikitnya tiga transit untuk meyakinkan
peredupan itu disebabkan oleh planet, dan karena planet yang lebih besar
memberi sinyal yang lebih mudah dicek, para ilmuan mengharapkan hasil
pertama yang dilaporkan akan berupa planet yang lebih besar daripada
Jupiter dengan orbit yang kecil. Ini dapat dilaporkan hanya dalam
beberapa bulan operasi. Planet yang lebih kecil, dan planet yang lebih
jauh dari Mataharinya akan memakan waktu lebih lama, dan menemukan
planet yang sebanding dengan Bumi diharapkan memerlukan waktu tiga tahun
atau lebih lama.
Data dari misi ini juga akan digunakan untuk mempelajari bermacam-macam bintang variabel dan melakukan asteroseismologi, terutama pada bintang yang menunjukkan osilasi mirip Matahari.
Status
Pada bulan Januari 2006, proyek Kepler ini ditunda delapan bulan karena pemotongan anggaran dan konsolidasi di NASA.Lalu ditunda lagi selama 4 bulan pada Maret 2006 karena masalah keuangan. Pada masa ini antena high-gain diubah dari desain bergimbal
menjadi desain yang tetap pada rangka wahana itu untuk mengurangi
ongkos dan kerumitan, pada biaya satu hari pengamatan per bulan.
Observatorium ini diluncurkan diluncurkan pada 7 Maret 2009 jam 03:49:57 UTC dengan roket Delta II dari Cape Canaveral Air Force Station, Florida.Peluncuran itu benar-benar sukses dan ketiga tingkat peluncurannnya
berhasil dilalui pada jam 04:55 UTC. Penutup teleskop itu lepas pada 7
April 2009 dan gambar cahaya petamanya diambil pada hari berikutnya.Pada
tanggal 20 April, diumumkan bahwa tim sains Kepler menyimpulkan bahwa
perbaikan lebih jauh pada fokusnya akan meningkatkan kembalian
ilmiahnya. Oleh karena itu, perbaikan lebih jauh sedang dilakukan
meskipun hal ini mungkin menunda proses pengukuran yang aktual.Pada tanggal 23 April 2009 diumumkan bahwa fokusnya telah berhasil
dioptimasi dengan memindahkan cermin utamanya 40 mikron (1,6 perseribu
inci) menuju bidang fokus dan memiringkan cermin utama itu 0,0072
derajat.Pada 12 Mei 2009 jam 5:01 p.m. Waktu pasifik (17:01 UTC-8)
Kepler berhasil menyelesaikan tahap persiapan bekerjanya dan memulai
pencariannya terhadap planet-planet di sekitar bintang-bintang lain.Pada 19 Juni 2009, wahana itu mengirim data sins pertamanya ke Bumi. Akan tetapi, Kepler telah memasuki safe mode
('mode aman') dua kali pada hari-hari terkini, pada 15 Juni, lalu pada 2
Juli. Pada kedua kasus itu ini desebabkan oleh reset prosesor. Para
insinyur mengevaluasi data untuk menentukan akar permasalaahnnya. Wahana
itu beroperasi normal lagi pada 3 Juli dan data sainsnya yang
dikumpulkan sejak 19 Juni diunduh pada hari itu.
Rincian Misi
Pencarian Misi Kepler dalam konteks galaksi Bima Sakti. |
Kepler tidak mengorbit Bumi melainkan mengorbit Matahari mengikuti Bumi sehingga Bumi tidak menghalangi bintang yang terus-menerus diamati dan fotometernya tidak terpengaruh cahaya yang datang dari Bumi. Orbit ini juga menghindari usikan gravitasi dan torsi yang ada di orbit Bumi, sehingga menghasilkan bidang pandang yang lebih stabil. Fotometer itu mengarah ke medan di rasi bintang utara dari Cygnus, Lyra dan Draco, yang cukup melenceng dari bidang ekliptika, sehingga sinar Matahari tidak pernah memasuki fotometer itu selama wahana itu mengorbit Matahari. Cygnus juga pilihan pengamatan yang bagus karena ia tidak dikaburkan oleh benda-benda sabuk Kuiper ataupun sabuk asteroid.
Medan pandang fotometer di rasi bintang Cygnus, Lyra dan Draco. |
Manfaat tambahan lainnya dari pilihan itu adalah bahwa Kepler
menunjuk pada arah gerakan Tata Surya di sekitar galaksi Bima Sakti.
Maka, bintang yang diamati oleh Kepler secar kasar berjarak sama dari
pusat galaksi seperti halnya Tata Surya,
dan juga dekat dengan bidang galaksi itu. Fakta ini penting jika posisi
di galaksi itu menyangkut kelayakhunian, seperti yang diperkirakan oleh
hipotesis Bumi Jarang.
Foto resolusi tinggi yang diambil Kepler pada tanggal 8 April 2009. Utara langit ada di kir |
Wahana antariksa ini massanya kira-kira 1039 kg, mempunyai aperture (lubang masuk cahaya) 0,95 m , cermin utama 1,4 m (yang terbesar dari teleskop manapun di luar orbit Bumi).Wahana itu juga mempunyai 105 deg² (sekitar 12 derajat diameter) medan pandang
yang kira-kira ekivalen dengan satu genggaman tangan pada panjang
lengan. Fotometer itu mempunyai fokus lunak untuk menghasilkan fotometri
yang sangat bagus, bukan citra yang tajam. Combined differential photometric precision (CDPP presisi fotometrik diferensial yang digabungkan) untuk m(V)=12 bintang mirip Matahari selama 6,5 jam integrasi menghasilkan 20 ppm (part per million
= bagian perjuta), termasuk variabilitas harapan bintang pada 10 ppm.
Transit mirip Bumi menghasilkan perubahan kecemerlangan 84 ppm dan
berlangsung selama 13 jam saat ia melintasi bagian tengah bintang.
Bidang fokusnya terbuat dari 42 buah 1024 × 2200 CCD dengan piksel 27 mikrometer, menjadikannya kamera terbesar yang diluncurkan ke luar angkasa dengan resolusi 95 megapiksel.Jajaran itu didinginkan oleh pipa panas yang dihubungkan dengan radiator eksternal.
CCD-CCD itu membaca tiap 6 detik dan bersama-sama menambahkan data di
wahana itu selama 30 menit. Hanya piksel yang menjadi perhatian dari
tiap bintang sasaran yang disimpan dan ditelemeter ke permukaan Bumi. Biaya daur-hidup misi ini diperkirakan US$600 juta, termasuk pendanaan selama 3,5 tahun operasi
Operasi Misi
Orbit Kepler – jajaran panel surya disesuaikan pada saat soltis dan ekuinoks |
Misi Kepler dioperasikan dari Boulder, Colorado, oleh Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP).
Jajaran panel surya akan diputar menghadap Matahari saat solstis (titik
balik Matahari) dan equinoks (waktu siang dan malam sama/matahari
berada di atas katulistiwa). Pemutaran ini akan dipakai untuk mengatur
jumlah sinar Matahari yang mengenai jajaran panel surya itu dan menjaga
radiator panas menunjuk ke arah angkasa jauh. Secara bersama-sama, LASP dan Ball Aerospace & Technologies Corp.
(yang bertanggung jawab membuat wahana itu dan instrumennya)
mengendalikan wahana itu dari pusat operasi misi yang terletak di kampus
riset University of Colorado. LASP melakukan perencanaan misi esensial dan koleksi mula-mula dan distribusi dari data sains itu.
Detail gambar Kepler dari daerah yang diinvestigasi menunjukkan gugus bintang terbuka NGC 6791. Utara langit ada di kiri. |
NASA mengontak wahana itu menggunakan hubungan komunikasi pita X dua kali seminggu untuk memberi perintah dan perbaharuan status. Data ilmiah diunduh sekali sebulan menggunakan hubungan pita Ka pada kecepatan transfer maksimum 4,33 Mb/s.
Wahana Kepler melakukan analisis parsialnya sendiri di wahana itu dan
hanya memancarkan data ilmiah yang dianggap perlu bagi misi itu untuk
menghemat bandwidth.
Telemetri data ilmiah yang dikumpulkan selama operasi misi di LASP
dikirim untuk diproses di Kepler Data Management Center (DMC), yang
terletak di Space Telescope Science Institute di kampus The Johns Hopkins University di Baltimore, Maryland. Telemetri data ilmiah didekode dan diolah menjadi hasil data ilmiah format-FITS tak terkalibrasi oleh DMC, yang dialihkan ke Science Operations Center (SOC) di NASA Ames Research Center,
untuk kalibrasi dan pemrosesan akhir. Akhirnya SOC akan mengembalikan
hasil data yang dikalibrasi dan hasil saintifik kembali ke DMC untuk
pengarsipan jangka panjang, dan didistribusikan kepada ahli astronomi di
seluruh dunia melalui Multimission Archive di STScI (MAST).
Planet Luar Tata Surya Yang Diketahui Berada Dalam Medan Pandang Kepler
Gambar di kanan, adalah gambar yang diperbesar dari gambar penuh medan
pandang yang ditunjukkan di atas. Gambar ini juga mengidentifikasi
sistem TrES-2b dan dengan jelas menunjukkan bintang ganda induknya, GSC 03549-02811, di rasi bintang Draco.
Detail gambar Kepler dari daerah yang diinvestigasi. Letak TrES-2b dalam gambar ini ditunjukkan. Utara langit ada di kiri |
Kepler memiliki medan pandang yang tetap di langit. Diagram di kiri
memperlihatkan koordinat langit dan di mana medan detektor berada,
bersamaan dengan lokasi beberapa bintang-bintang yang terang. Diagram
ini ditunjukkan dengan utara langit di sudut kiri atas. Klik diagram itu untuk melihat tampilan yang detail.
Situs misi ini memiliki kalkulatoryang
akan menentukan jika objek yang diketahui berada dalam medan pandang
dan kalau begitu ia akan nampak dalam aliran data output detektor foto
itu.
Di bawah ini adalah tabel dari sistem keplanetan luar surya yang
diketahui dari daftar planet-planet luar surya yang jatuh pada medan
pandang Kepler diurutkan berdasarkan asensio rekta.
Bintang | Asensio Rekta | Deklinasi | Planet | Metode penemuan |
---|---|---|---|---|
GSC 03549-02811 | 19j 07m 14d | +49° 18′ 59″ | TrES-2b | Transit |
GSC 03547-01402 | 19j 28m 59d | +47° 58′ 10″ | HAT-P-7b | Transit |
16 Cygni B | 19j 41m 51d | +50° 31′ 03″ | 16 Cygni Bb | Kecepatan radial |
GSC 03561-02092 | 19j 50m 50d | +48° 04′ 51″ | HAT-P-11b | Transit |
Sekarang dengan beroperasinya Kepler proyek itu diharapkan dengan cepat
mengkonfirmasi tiga eksoplanet yang diketahui sedang transit dalam medan
pandang Kepler
Baca Juga Artikel Terkait Lainnya
Komentar adalah tanggapan pribadi, tidak mewakili kebijakan editorial redaksi Astronesia. Redaksi berhak mengubah kata-kata yang berbau pelecehan, intimidasi, bertendensi suku, agama, ras, dan antar golongan.