Kepler (satélite)

Lanzamiento del Kepler.

Kepler es el nombre de un satélite artificial que orbita alrededor del sol buscando planetas extrasolares, especialmente aquellos de tamaño similar a la Tierra, llevando a cabo lo que se conoce como misión Kepler. Fue lanzado por la NASA desde Cabo Cañaveral en la madrugada del 6 de marzo de 2009, en un cohete modelo Delta II.

El nombre de este satélite es un epónimo en dedicatoria al astrónomo y matemático Johannes Kepler (1571-1630), descubridor de las tres leyes de Kepler que describen las características de las órbitas planetarias. Los descubrimientos de Kepler sólo pudieron ser posibles gracias a la exhaustiva labor de recopilación de datos de Tycho Brahe (1546-1601), labor que pretende emular de forma automática el satélite.

Se espera que a la finalización de su misión, prevista para finales de 2012, este satélite permita descubrir varios planetas de tamaño similar a la Tierra orbitando su estrella a una distancia comparable a la de nuestro planeta. Antes de esta fecha, la sonda podrá identificar planetas más grandes o que orbiten más cerca de su estrella.

Características

Telescopio espacial Kepler.

La sonda espacial tiene unas dimensiones de 4,7 m de alto por 2,7 m de diámetro, y pesa 1.039 kg, sin contar con algo más de 10 kg de hidrazina usada como propelente. El telescopio, montado sobre una estructura hexagonal de aluminio, cuenta con 10 m² de paneles fotovoltaicos que generan un kW de energía eléctrica para la nave. La duración estimada de la misión es de 3 años y medio, con una posible extensión a 6 años. El coste de la operación ha sido estimado en 600 millones de dólares y en ella trabajan 200 científicos.

La sonda ha sido construida por las empresas LAST y Ball Aerospace & Technologies Corp., que también serán las encargadas de controlar la nave desde el centro de investigación de la universidad de Colorado (Estados Unidos). La nave está preparada para analizar parcialmente la información del sensor, recolectada cada 30 segundos, para enviar únicamente la información relevante a la estación de procesamiento en la Tierra: de otra manera, no habría ancho de banda suficiente para transmitir toda la información recabada. En el análisis de los datos trabaja un equipo de 28 personas, ayudados por observaciones externas realizadas por los telescopios Hubble y Spitzer.

El lanzamiento del satélite fue pospuesto en dos ocasiones por recortes de presupuesto. Durante el proceso, se sustituyó el sistema giratorio de la antena direccional por otro fijado a la estructura, más económico. Como consecuencia de ello, el satélite perderá el equivalente a un día de exploración al mes.

Aunque la sonda Kepler es un satélite (pues orbita en torno a un objeto), no es un satélite de la Tierra, sino que orbita en torno al sol, en una órbita elíptica de 372 días, y a una distancia de éste similar a la de la tierra. Con esta órbita se consigue facilitar la transmisión de datos desde la sonda hasta la Tierra, pero evitando los deslumbramientos que diversos cuerpos celestes podrían producir sobre la lente. La sonda cuenta además con ocho propulsores que le permitirán maniobrar para cambiar de orientación cuando sea necesario.

Misión

Órbita del satélite.

Misión Kepler, búsqueda en el contexto de la Vía Láctea.

Según la NASA, "La misión Kepler es la primera en el mundo con la capacidad de detectar realmente planetas análogos a la Tierra orbitando estrellas similares a nuestro sol en una zona habitable".

El objetivo de la sonda es observar simultáneamente unas 150.000 estrellas, y analizar su brillo cada 30 minutos para detectar posibles tránsitos de planetas. Para ello utilizará un sensible fotómetro tipo Schmidt de 0.95 m de apertura y un espejo primario de 1,4 metros. Su cámara CCD ofrece una resolución de 95 millones de píxeles; la más potente lanzada al espacio hasta la fecha.

Mediante esta nave se espera ampliar notablemente el número de planetas extrasolares descubiertos (que a la fecha del lanzamiento era de 337), de tal manera que al término de la misión, se pueda disponer de una estimación más fiable sobre el número de planetas existentes de la galaxia. Este dato es crucial para responder a la pregunta de si estamos solos en el universo.

La misión Kepler constituye la versión norteamericana de la misión europea Corot, que lanzó otro satélite similar, aunque menos potente, a finales de diciembre de 2006. La principal diferencia entre ambas misiones es que, gracias a la mayor resolución de los instrumentos de la Kepler, se podrán descubrir planetas más pequeños, de tamaño similar a la Tierra.

Catálogo de entrada Kepler

El Catálogo de entrada Kepler o Kepler Input Catalog (KIC) es una base de datos de búsqueda pública de los aproximadamente 13,2 millones objetivos en estudio por la Misión Kepler.

Sensibilidad

Comparativa entre el tránsito de Júpiter (izq.) y el planeta Tierra (der.) sobre una estrella del tamaño del sol.

Se ha calculado que si un planeta del tamaño de la tierra cruzase delante de una estrella similar al sol, la variación en la luminosidad de la estrella sería de tan sólo 84 partes por millón. El fotómetro de la sonda Kepler es capaz de detectar variaciones de 20 partes por millón. Si a lo largo de los tres años y medio de la misión, la sonda capta al menos tres pequeñas fluctuaciones en una misma estrella, y se comprueba que éstas siguen intervalos regulares, se podrá inferir que existe un planeta orbitando dicha estrella. Basándose en la probabilidad de que un planeta efectúe un tránsito visible desde nuestra posición (es decir, que orbite en el mismo plano que forma esa estrella con nuestro sistema solar), se ha estimado que la sonda encontrará a uno de cada 217 planetas similares a la tierra que se encuentren en las aproximadamente 150.000 estrellas analizadas. Esto quiere decir que si todas las estrellas tuviesen un planeta similar a la tierra, la sonda Kepler encontraría unos 465. Extrapolando este dato con los resultados que se obtengan, se podrá estimar el número de planetas similares a la tierra que existen en la galaxia (así como el de planetas más grandes). Basándose en los conocimientos actuales, las previsiones estiman que la sonda debería encontrar en torno a 50 planetas de tamaño similar a la Tierra.

Las estrellas analizadas están situadas entre las constelaciones del Cisne y Lira, y se encuentran en su mayoría (más del 99%) a una distancia de más de 600 años luz. Por otra parte, la sonda no es capaz de encontrar planetas similares a la Tierra en estrellas situadas más allá de 3.000 años luz, pues su luz se verá demasiado tenue

Logros

El primer éxito de la sonda espacial Kepler consistió en obtener detalles sobre la atmósfera de un júpiter caliente ( un planeta gaseoso como Júpiter pero más cercano al sol, y por tanto más caliente). Se trata del planeta HAT-P-7b, que orbita alrededor de la estrella HAT-P-7, en la constelación de Cisne, a 1000 años luz de distancia, y que tiene una temperatura de aproximadamente 2.377º centígrados. El planeta HAT-P-7b ya se conocía antes de que el telescopio Kepler dirigiera su atención hacia él, sin embargo, las mediciones efectuadas por la sonda han mostrado una pequeña elevación y disminución de la luz causada por las fases cambiantes del planeta, parecidas a las de la Luna. A pesar de que se trata de la medición de mayor precisión jamás obtenida para esta estrella, Kepler será aún más preciso después de que finalice el desarrollo del software para el análisis de datos de la misión.

Con fecha 4 de enero de 2010, los científicos que controlan la Kepler anunciaron haber descubierto 5 nuevos planetas extrasolares: cuatro del tipo Júpiter caliente, y uno del tamaño aproximado de Neptuno. Debido al sistema de detección empleado, que requiere de sucesivos tránsitos, será necesario esperar a la finalización de la misión para obtener descubrimientos relevantes, pero aún así, en equipo que trabaja con la Kepler anunció otros cien candidatos potenciales a la espera de verificacíón. Esta cifra aumentó a 706 en junio de 2010, de los cuales unos 400 eran candidatos prometedores. En una conferencia de ese mismo mes, Dimitar Sasselov, investigador del proyecto, anunció que al menos 60 de los planetas detectados hasta la fecha tendrán un tamaño similar al terrestre (el doble de tamaño, o menos).

En diciembre de 2011, la NASA anunció que el número de candidatos detectados hasta la fecha ascendía a 2326. De ellos, 207 tendrían un tamaño similar a la Tierra, aunque sólo uno (Kepler-22b) estaba confirmado.

En enero de 2012, científicos de la NASA anunciaron que el satélite Kepler había encontrado tres planetas diminutos que no habían sido detectados hasta entonces, orbitando alrededor de una estrella. Los planetas fueron denominados KOI-961 y se constató que el más pequeño de ellos poseía el tamaño de Marte. John Johnson, líder del equipo de investigación del Instituto de Ciencia Exoplanetaria de la NASA, comentó que se trataba del sistema solar más pequeño que se había encontrado hasta el momento.

Descubrimientos

Estrella	KIC	Constelación	Ascensión recta	Declinación	Mag. ap.	Distancia (al)	Tipo espectral	Planeta	Masa (MJ)	Radio (RJ)	Periodo orbital (d)	Semieje mayor (UA)	Excentricidad orbital	Inclinación (°)	Año
GSC 03549-02811	KIC 11446443	Draco	19h 07m 14s	+49° 18′ 59″	11.41	750	G0V	TrES-2b (Kepler-1b)	1.199	1.272	1.49	0.03556	0	83.62	2006
GSC 03547-01402	KIC 10666592	Cygnus	19h 28m 59s	+47° 58′ 10″	10.46	1044	F8	HAT-P-7b (Kepler-2b)	1.776	1.363	2.2047299	0.0377	0	85.7	2008
16 Cygni B	KIC 12069449	Cygnus	19h 41m 51.9720s	+50° 31′ 03.083″	5.96	70.5	G2.5Vb	16 Cygni Bb	1.68	?	798.5	1.681	0.681	85.9	1996
GSC 03561-02092	KIC 10748390	Cygnus	19h 50m 50.2469s	+48° 04′ 51.085″	9.59	123	K4	HAT-P-11b (Kepler-3b)	0.081	0.422	4.8878045	0.053	0.198	88.5	2009
Kepler-4	KIC 11853905	Draco	19h 2m 27.7s	+50° 8′ 8.7″	12.6	550		Kepler-4b	0.077	0.357	3.2135	0.04558	0	89.76	2010
Kepler-5	KIC 8191672	Cygnus	19h 57m 37.7s	+44° 2′ 6.2″	13.9			Kepler-5b	2.114	1.431	3.5485	0.05064	0	86.3	2010
Kepler-6	KIC 10874614	Cygnus	19h 47m 20.9s	+48° 14′ 23.8″	13.8			Kepler-6b	0.669	1.323	3.2347	0.04567	0	86.8	2010
Kepler-7	KIC 5780885	Lyra	19h 14m 19.6s	+41° 5′ 23.3″	13.3			Kepler-7b	0.433	1.478	4.8855	0.06224	0	86.5	2010
Kepler-8	KIC 6922244	Lyra	18h 45m 9.1s	+42° 27′ 3.8″	13.9	4338		Kepler-8b	0.603	1.419	3.5225	0.0483	0	84.07	2010
Kepler-9	KIC 3323887	Lyra	19h 2m 17.76s	+38° 24′ 3.2″	13.9	2300	G2V	Kepler-9b	0.252	0.842	19.24	0.14	0.15	88.55	2010
								Kepler-9c	0.171	0.823	38.91	0.225	0.13	88.12	2010
								Kepler-9d	?	0.15	1.592851	0.02730	?	?	2010
Kepler-10	KIC 11904151	Draco	19h 2m 43s	+50° 14′ 29″	10.96	564	G	Kepler-10b	0.0143	0.127	0.837495	0.01684	0	84.4	2011
Kepler-11	KIC 6541920	Cygnus	19h 14m 27.62s	+41° 54′ 32.9″	14.2	1999	G	Kepler-11b	0.01353	0.1762	10.30375	0.091	0	88.5	2011
	KIC 6541920	Cygnus	19h 14m 27.62s	+41° 54′ 32.9″	14.2	1999	G	Kepler-11c	0.0425	0.28175	13.02502	0.106	0	89	2011
	KIC 6541920	Cygnus	19h 14m 27.62s	+41° 54′ 32.9″	14.2	1999	G	Kepler-11d	0.01919	0.3068	22.68719	0.159	0	89.3	2011
	KIC 6541920	Cygnus	19h 14m 27.62s	+41° 54′ 32.9″	14.2	1999	G	Kepler-11e	0.02643	0.4043	31.9959	0.194	0	88.8	2011
	KIC 6541920	Cygnus	19h 14m 27.62s	+41° 54′ 32.9″	14.2	1999	G	Kepler-11f	0.007237	0.2335	46.68876	0.25	0	89.4	2011
	KIC 6541920	Cygnus	19h 14m 27.62s	+41° 54′ 32.9″	14.2	1999	G	Kepler-11g	< 0.95	0.3274	118.37774	0.462	0	89.8	2011

Véase también

El tamaño de los primeros cinco planetas descubiertos por Kepler.

• Satélite artificial
• Sonda espacial
• Johannes Kepler
• Planeta extrasolar
• Anexo:Planetas extrasolares
• Corot
• Proyecto Espacial Darwin

Referencias

• http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2009/06aug_kepler2.htm?list344065

Enlaces externos

• Ciencia.Nasa
• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Kepler (satélite). Commons