Nach neun Betriebsjahren im Weltraum hat das NASA-Weltraumteleskop Kepler seinen Treibstoff aufgebraucht, den es für weitere wissenschaftliche Operationen braucht. Kepler sammelte in der Zeit Daten, die darauf hindeuten, dass es am Himmel Milliarden verborgener Planeten geben könnte – sogar mehr Planeten als Sterne. Die NASA hat entschieden, das Weltraumteleskop in seiner aktuellen, sicheren Umlaufbahn weit entfernt von der Erde außer Betrieb zu nehmen. Kepler hinterlässt ein Vermächtnis mit mehr als 2.600 entdeckten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, von denen viele vielversprechende Orte für Leben sein könnten.
“Als die erste planetensuchende Mission der NASA hat Kepler all unsere Erwartungen weit übertroffen und den Weg für unsere Erforschung und Suche nach Leben im Sonnensystem und darüber hinaus geebnet”, sagte Thomas Zurbuchen, Associate Administrator des Science Mission Directorate der NASA in Washington. “Kepler zeigte uns nicht nur, wie viele Planeten dort draußen sein könnten, es schuf ein völlig neues Forschungsgebiet, das die wissenschaftliche Gemeinschaft im Sturm erobert hat. Seine Entdeckungen haben ein neues Licht auf unseren Platz im Universum geworfen und die erstaunlichen Geheimnisse und Möglichkeiten inmitten der Sterne aufgezeigt.”
Kepler hat uns die Augen geöffnet für die Vielfalt an Planeten, die in unserer Galaxie existieren. Die neueste Analyse der Entdeckungen Keplers kommt zu dem Schluss, dass 20-50 Prozent der am Nachthimmel sichtbaren Sterne wahrscheinlich kleine, möglicherweise terrestrische, erdgroße Planeten besitzen, die in den habitablen Zonen ihrer Heimatsterne liegen. Das bedeutet, sie befinden sich in Distanzen zu ihren Heimatsternen, wo flüssiges Wasser – ein Schlüsselelement für Leben, wie wir es kennen – die Planetenoberfläche bedecken könnte.
Die häufigste von Kepler gefundene Planetengröße existiert nicht in unserem Sonnensystem: eine Welt zwischen den Größen von Erde und Neptun. Wir müssen noch viel über diese Planeten lernen. Kepler stellte auch fest, dass die Natur oft dicht gepackte Planetensysteme hervorbringt. In manchen Fällen kreisen so viele Planeten nahe ihres Zentralsterns, dass unser eigenes inneres Sonnensystemen dagegen spärlich aussieht.
“Als wir vor 35 Jahren mit dem Entwurf für diese Mission begannen, kannten wir keinen einzigen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems”, sagte William Borucki, der ehemalige leitende Wissenschaftler der Kepler-Mission vom Ames Research Center im kalifornischen Silicon Valley, jetzt im Ruhestand. “Jetzt da wir wissen, dass es überall Planeten gibt, hat Kepler uns auf einen neuen Kurs gebracht, der vielversprechend für zukünftige Generationen bei der Erforschung unserer Galaxie ist.”
Das Weltraumteleskop Kepler wurde am 6. März 2009 gestartet und kombinierte modernste Technologien zur Messung von Sternhelligkeiten mit der damals größten Digitalkamera für Beobachtungen des tiefen Weltraums. Kepler wurde ursprünglich so positioniert, um 150.000 Sterne in einem dichten Sternfeld im Sternbild Cygnus (Schwan) ständig zu beobachten. Damit führte Kepler die erste Himmelsdurchmusterung nach Planeten in unserer Galaxie durch und wurde die erste Mission der NASA, die erdgroße Planeten in den habitablen Zonen ihrer Sterne registrierte.
“Die Kepler-Mission basierte auf einem sehr innovativen Design. Es war ein extrem kluger Ansatz, um diese Art Forschung zu betreiben”, sagte Leslie Livesay, Direktorin für Astronomie und Physik am Jet Propulsion Laboratory der NASA, die während der Missionsentwicklung als Kepler-Projektmanagerin tätig war. “Es gab definitiv Herausforderungen, aber Kepler hatte ein extrem talentiertes Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren, das sie meisterte.”
Nach vier Betriebsjahren, als die Hauptziele der Mission erreicht waren, verhinderten mechanische Fehlfunktionen vorübergehend weitere Beobachtungen. Das Missionsteam war in der Lage, eine Lösung zu finden, wobei man das Blickfeld des Weltraumteleskops ungefähr alle drei Monate wechselte. Das erlaubte eine erweiterte Mission namens K2 für das Weltraumteleskop, die so lange dauerte wie die erste Mission und Keplers Anzahl der beobachteten Sterne auf über 500.000 erhöhte.
Die Beobachtung von so vielen Sternen hat Wissenschaftlern ermöglicht, das Verhalten der Sterne und ihre Eigenschaften besser zu verstehen, was entscheidende Informationen bei der Untersuchung der sie umkreisenden Planeten sind. Die neue Erforschung der Sterne mit Kepler erweitert auch andere Gebiete der Astronomie, etwa die Geschichte unserer Milchstraßen-Galaxie und die Anfangsstadien von Supernovae. Letztere werden dafür genutzt, um festzustellen, wie schnell das Universum expandiert.
Die Daten der erweiterten Mission wurden ebenfalls sofort der Öffentlichkeit und Wissenschaftsgemeinschaft zugänglich gemacht. Dadurch können Entdeckungen mit unglaublicher Geschwindigkeit erfolgen, und es setzt einen hohen Standard für andere Missionen. Wissenschaftler gehen davon aus, dass sie ein Jahrzehnt oder mehr Zeit mit der Suche nach neuen Entdeckungen in der von Kepler gelieferten Schatzkiste verbringen werden.
“Wir wissen, dass die Stilllegung des Weltraumteleskops nicht das Ende von Keplers Entdeckungen ist”, sagte Jessie Dotson, Kepler-Projektwissenschaftlerin am Ames Research Center der NASA im Silicon Valley. “Ich bin gespannt auf die verschiedenen Entdeckungen, die aus unseren Daten noch hervorgehen werden und darauf, wie zukünftige Missionen auf den Ergebnissen Keplers aufbauen werden.”
Vor der Stilllegung des Weltraumteleskops schöpften die Forscher Keplers volles Potenzial aus und beendeten erfolgreich mehrere Beobachtungskampagnen und luden wertvolle wissenschaftliche Daten herunter, sogar noch nach den ersten Warnungen bezüglich des zu geringen Treibstoffvorrats. Die neuesten Daten von der Beobachtungskampagne 19 werden die Daten des im April gestarteten neuesten NASA-Planetenjägers TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ergänzen. TESS baut auf Keplers Fundament auf und liefert neue Daten bei seiner Suche nach Planeten, die rund 200.000 der hellsten und erdnächsten Sterne umkreisen. Das sind Welten, die später von Missionen wie dem James Webb Space Telescope nach Anzeichen für Leben hin untersucht werden können.
Das Ames Research Center der NASA im Silicon Valley betreibt die Kepler- und K2-Missionen für das Science Mission Directorate. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien) leitete die Entwicklung der Kepler-Mission. Die Ball Aerospace & Technologies Corporation in Boulder (Colorado) steuert das Flugsystem mit Unterstützung des Laboratory for Atmospheric and Space Physics an der University of Colorado in Boulder.
(THK)
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