Kepler

Für Kepler scheinen wir bisher nur den Thread zur Startkampagne zu besitzen. Ich mache mal hier den "Teleskop"-Thread auf.

Auflösungsmöglichkeit

Ich habe mir gerade Folgendes durchgelesen:
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2009-025

Zur Sensitivität steht da, dass Keplers 95 Megapixelkamera Helligkeitsschwankungen bei Sternen im Bereich von 1/50 000 der Helligkeit eines Sterns feststellen kann. Wenn man die Helligkeitsschwankung "einfach" durch die Überdeckung der sichtbaren (Projektions-)Fläche eines Sterns durch die (Projektions-)Fläche des passierenden Planten erklärt, wären also Planeten nachweisbar, für deren kreisrunde Projektionsfläche gilt:

A_Planet / A_Stern = 1/50000 = r_Planet²/r_Stern²

Das führt dann auf folgende Bedingung für die Radien der Körper:

224 ~= r_Stern/r_Planet


Ist diese Abschätzung so zulässig?


Für das Verhältnis Sonne-Erde komme ich auf:

r_Sonne/r_Erde = 110

Damit läge unser System leicht unterhalb der Auflösungsmöglichkeit von Kepler, aber die Größenordnung wäre schon mal die richtige.

Kepler wird in seiner 3-jährigen Priomärmission nur die Konstellation/Region Cygnus-Lyra in unserer Milchstraße beobachten. Nur dadurch kann man erdähnliche Planeten auf Umlaufbahnen in habitablen Zonen mit mehrfachen Transits entdecken, da deren Orbitperioden mit der unserer Erde vergleichbar sein müssten.

Kennst jemand den Grund, wonach diese Region ausgewählt wurde?

Moin Daniel,

...Kepler wird nur die Konstellation/Region Cygnus-Lyra  beobachten. ...Kennt jemand den Grund, wonach diese Region ausgewählt wurde?

Das ist mir neu und natürlich wüsste ich auch den Grund.


Bild aus WIKIPEDIA

Cygnus = Sternbild Schwan mit dem Hauptstern Deneb ([ch945] Cygni) und Lyra = Sternbild Leier mit dem Hauptstern Wega ([ch945] Lyrae) sind doch nur zwei *normale* Sternbilder, in denen nichts auffälliges zu sein scheint; also keine besonderen Sternentstehungsgebiete oder ein Gebiet mit relativ jungen Sternen.

Jerry  

kurzer Zusatz:
Die Quelle meiner Aussage ist auch der oben verlinkte Artikel.

Auf dem Kepler-Missionsbild sind die Regionen markiert, die untersucht werden sollen:

Kennst jemand den Grund, wonach diese Region ausgewählt wurde?

Ein Grund ist sicherlich, dass man eine Region wählen wollte, die das ganze Jahr über sichtbar bleibt, d.h. nicht von der Sonne überdeckt wird. Dieses Kriterium erfüllen nur Regionen, die außerhalb der Ekliptik liegen.

Auf Grund von Einschränkungen bei der Startmasse, kann ein Sonnenschild für Kepler auch nicht beliebig groß sein, daher reicht es nicht ein wenig außerhalb der Eklipitik zu beobachten, sondern es müssen mindestens 55° sein. Damit hat man nun einen Beobachtungskegel in dem man sich die Region mit der größten Anzahl von Sternen ausgesucht hat. Man geht derzeit für das 105 Quadratgrad große Gebiet von 136.000 Hauptreihensternen aus.

Auf dem Bild von eumel sieht man die FOVs (Field of View) der 21 einzelnen CCD-Module.
Hier nochmal mit mehr Details:


NASA

http://kepler.nasa.gov/sci/basis/fov.html

Danke Timo.


Kepler wird sich auf einem langsam hinter der Erde zurück fallenden Orbit befinden, mit einer Umlaufzeit von 372.5 Tagen. Von oben sieht das so aus:

im ruhenden Kooridnatensystem in der Sonne:

[size=9]Bild: NASA, Link zu NASA-Artikel[/size]

im mit mit der Erde auf ihrer Bahn mit rotierenden Koordinatensystem:

[size=9]Bild: NASA[/size]

Kepler wird also langsam hinter die Erde zurückfallen. Der Vorteil ist, dass die Lage im Raum wenig bis gar nicht durch die Erde (Gravitation, Atmosphäre) gestört wird. Man sieht auf der oberen Grafik auch, dass Kepler immer in die selbe Richtung schaut, aber im Laufe eines Umlaufs einmal um seine Längsachse rotieren wird, so dass Kepler seinen Sonnenschild und die Solarzellen immer zur Sonne zeigen lässt.

Hier nochmal ein schönes Bild von Keplers Beobachtungsregion:


GRAU
NASA

Im Angesicht des anstehenden Keplerstarts ist man bei den Verantwortlichen natürlich sehr aufgeregt, insbesondere bei dem NASA Wissenschaftschef Ed Weiler. Die fundamentale philosophische Bedeutung von der Keplermission liegt natürlich in der Frage, wie viele Planeten es im Universum gibt, ob sie selten oder die Regel sind und wie viele erdähnlich sind und damit die Frage, auf wievielen potentiell Leben entstehen könnte.

Ed Weiler ist da sehr optimistisch. Hier drei Zitate:

"To this point in time, if you asked me are there other earth's out there, I'd say absolutely, there have to be, we can't be so special," said NASA science chief Ed Weiler. "But if you ask me to prove it, I can't."

The Kepler mission "very possibly could tell us that earths are very, very common, that we have lots of neighbors out there. Or, it could tell us that earth's are really, really, really rare, perhaps we're the only Earth," Weiler said. "I think that would be a very bad answer because I for one don't want to live in an empty universe where we're the best there is! That's a scary thought to many of us. But Kepler will tell us that answer and it will tell us soon."

"If we find that many, it certainly will mean that life may well be common throughout our galaxy because there's an opportunity for life to have a place to evolve. If, on the other hand, we don't find any, that will be another profound discovery. It will mean that Earths must be very rare, we might be the only life in our Universe. In fact, it will mean there will be no Star Trek."

But he quickly added: "We are hoping to find hundreds, of course. ... Although Kepler will not find E.T., it is hoping to find E.T.'s home."

Na dann hoffen wir mal, dass Kepler E.T.'s Heimatplaneten findet.

Die ersten größeren Planeten sollen bis Dezember 2009 gefunden worden sein, bei den erdähnlichen dauert es noch ein paar Jahre.

Quelle:
http://www.spaceflightnow.com/delta/d339/090305preview.html

Hallo,

Kepler "twittert". Neben der offiziellen Missionsseite der NASA gibt es bei http://twitter.com/NASAKepler regelmäßige Informationen über den aktuellen Stand der Mission.

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko

Für alle, die es interessiert, hier ein Interview mit einem der Chefforscher der Kepler-Mission. Unter anderem beantwortet er darin auch die Frage nach der Auswahl des Zielgebiets.

http://astronomynow.com/090309DavidKochInterview.html

Nostromo

Hallo Nostromo,

in der Tat ein sehr interessanter Link. Insbesondere folgendes Zitat finde ich interessant:

COROT, I believe, is spending only 120 days on a given starfield

[...]

So there are three parameters: the mission duration is ten times longer, the collecting area is nine times larger, and the field of view is like a factor of 20-50 bigger. So those three parameters tell you that Kepler is going to be able to detect smaller planets in wider orbits.

Also Kepler schaut auf ein bestimmtes Gebiet 10 mal länger, kann 9 mal mehr Licht einfangen und das Field Of View (FOV) ist 20-50 mal größer.

Daraus folgt, dass Kepler in einem bestimmten Gebiet 10*9*(20-50)=1800-4500 mal mehr Exoplaneten findet als COROT.

Ok ich gebe zu, dass ich angenommen habe, dass die Anzahl der Entdeckungen linear mit Beobachtungszeit, Auflösung und FOV zunehmen.

Kleine Anmerkung dazu: Corot hat immerhin 150 Tage für jedes Beobachtungsfeld Zeit, nicht 120 Tage, wie oben berichtet.

Aber er sagt ja auch "I believe..."

Keplers Schutzkappe (1,7x1,3m) wurde abgeworfen. Es laufen weitere Kalibrierungsarbeiten. Man hat selbst die Dunkelheit unter der Kappe für Bilder genutzt, um das Rauschen der Kameraelektronik zu ermitteln, was man aus den echten Bildern heraus rechnen muss,

Hier ist ein Bild des gesamten Sichtfeldes (engl. field of view) Keplers:


NASA/Ames/JPL-Caltech

Markiert sind die Positionen des bekannten Transit-Hot Jupiters TrES-2 und des offenen Sternhaufens NGC 6791.

Die hellsten Sterne in dem abgebildeteten Himmelsausschnitt liegen genau in den scharzen Zwischenräumen, damit sie Kepler nicht zu sehr blenden. Vgl. die Skizze in Antwort #5.

Thomas hat einen ausführlichen und sehr guten Artikel zu Keplers "First light" geschrieben: http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/18042009113948.shtml

Gestern hat Kepler nun endlich nach über 2 Monaten Test- und Kalibrierungsarbeiten mit seiner eigentlichen Aufgabe begonnen: Der Suche nach extrasolaren Planeten. Mit der Bekanntgabe erster Planeten können wir wahrscheinlich zu Beginn des nächsten Jahres rechnen.

http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepler-200905013.html

Hier gibt es ein youtube Video mit allerhand Erklärungen

Das ging praktisch unter:
http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/keplerm-20090707.html


Kepler hatte sich Anfang Juli in den Safe-Mode geschaltet. Ursache war ein "processor reset", was auch im Juni bereits einmal geschehen ist. Kepler arbeitet wieder normal, man untersucht die beiden Vorfälle.

Hallo,

auf NASA-TV könnt Ihr heute eine Pressekonferenz der NASA zu ersten Ergebnissen der Kepler-Mission verfolgen : 
http://twitter.com/NASAKepler/status/3166563170 

Die PK startet um 20:00 MESZ. Ich hoffe, dass das jetzt auch der Link zum richtigen Kanal ist : 
http://www.nasa.gov/multimedia/nasatv/index.html 

Gut möglich, dass die Entdeckung eines Exo-Planeten bekannt gegeben werden wird. Anscheinend kursieren Gerüchte, dass es sich dabei um einen weiteren Planeten im System TrES-2 handeln soll : 
http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/08/keplers-erste-ergebnisse-konnten-argerlich-sein-fur-mich.php 

Leider habe ich keine Zeit, um mir das anzuschauen...

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko

So, die Pressekonferenz ist vorbei.

Alan Boss hat treffend zusammengefasst: "Kepler works!"

Sie haben die Lichtkurve von HAT-P7 von Kepler im Vergleich mit der originalen HAT-Lichtkurve gezeigt. Das war beeindruckend - Kepler konnte sogar die sekundäre Eklipse von HAT-P7 b zeigen und demonstrieren, dass erdähnliche Planeten in der habitablen Zone eines Sonnensystems im Sichtfeld prinzipiell entdeckbar sind. Kurz: Keplers Daten haben die erhoffte Qualität.  

Hoffen wir, dass bei dieser wichtigen Mission nichts schiefgeht.

Zu TrES-2 kam übrigens nichts.

Gruß,
Timo

Meldung im Portal zur gestrigen Pressekonferenz: http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/07082009124132.shtml

Moin,

mit dem 100%igen Einsatz von *Kepler* müssen wir noch warten.

Das Problem des *Rauschens* bei 3 der eingebauten Verstärker des an Bord befindlichen Fotometers ist noch nicht behoben. Dies Problem war zwar bereits vor dem Start des Weltraumteleskopes bekannt, die Wissenschaftler wollten aber keine Verzögerung hinnehmen. Sie hatten gehofft, dass sie durch eine Modifizierung der Software den Fehler beheben können. Das Störsignal beeinträchtigt nur einen Teil der Daten.
Bis dahin ist Kepler zwar in der Lage, Planeten mit Erdmasse zu finden, jedoch nicht in der habitablen Zone eines Sterns.

Hier eine kleine Spielerei >>>

Jerry

Das Störsignal beeinträchtigt nur einen Teil der Daten.
Bis dahin ist Kepler zwar in der Lage, Planeten mit Erdmasse zu finden, jedoch nicht in der habitablen Zone eines Sterns.

Das ist so, glaube ich, nicht ganz richtig. Wie du selbst schreibst, betrifft das Rauschproblem nur einen Teil der Daten. Nur in 3 von insgesamt 84 Datenkanälen gibt es diese Probleme und nur un diesen 3 kleinen Ausschnitten wäre es im Moment schwierig erdähnliche Exos in der habitablen Zone zu entdecken. Der leitende Wissenschaftler der Kepler-Mission, William Borucki, vom Nasa Ames Research Center äußerte sich dementsprechend Anfang November gegenüber dem New Scientist: "Die Leute haben hier eine kleine Mücke gefunden und versuchen nun einen Elefanten draus zu machen." (Im Original sagt er Pickel und Berg, statt Mücke und Elefant  )

Unabhängig davon wurde Kepler turnusmäßig erneut gedreht, um die richtige Ausrichtung zur Sonne zu gewährleisten. Kepler wird alle 3 Monate während seines Orbits um die Sonne entsprechend gedreht und befindet sich nun in seiner Winter-Ausrichtung. Damit hat man alle vier Orientierungen einmal durch.

Am 17. und 18. Dezember wurden 110 GB an Beobachtungsdaten des letzten Monats heruntergeladen. Rund 30 wissenschaftliche Artikel wurden bereits bei entsprechenden Fachzeitschriften eingereicht und sollen ab Januar veröffentlicht werden.

In der ersten Januarwoche findet in Washington D.C. eine Konferenz der American Astronomical Union statt, wo neue Forschungsergebnisse präsentiert werden sollen.

http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/main/index.html

Das Jahr geht ja spannend los, am 4. Januar um 19:00 Uhr gibt es Ergebnisse von Kepler:
http://www.nasa.gov/centers/ames/news/releases/2009/M09-160.html