Kepler (telescopio espacial)

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. El cohete propulsor fue del 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 comprable 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 recavada.

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

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 100.000 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.

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 100.000 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).

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

De momento la sonda espacial Kepler ha descubierto la atmósfera de un júpiter caliente (un planeta gaseoso, como Júpiter, exceptuando que es un poco más grande y también más caliente: con una temperatura de aproximadamente 2.377º centígrados): el planeta HAT-P-7b, que orbita alrededor de la estrella HAT-P-7, en la constelación de Cisne, a 1000 años luz de distancia. 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 son tan precisas, que muestran algo nuevo: una pequeña elevación y disminución de la luz causada por las fases cambiantes del planeta, parecidas a las de la Luna. Kepler también pudo ver cómo la luz del planeta desaparecía por completo cuando pasaba por detrás de su estrella.

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.

Estos resultados, a tan solo poco más de una semana de recolección de datos hace prever que todavía queda mucho mas por descubrir, y que la sonda Kepler no ha hecho más que empezar la caza de exoplanetas.

Véase también

• Satélite artificial
• Sonda espacial
• Johannes Kepler
• Planeta extrasolar
• Corot
• Proyecto Espacial Darwin

Referencias

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