Kepler

Siehe nasawatch: http://nasawatch.com/archives/2016/05/looks-like-kepl.html

Es wurden eine Menge neuer Exoplaneten entdeckt.

Hallo zusammen,

wie bereits von euch angekündigt heute Abend 19 Uhr eine Presseveranstaltung der NASA zu den letzten Kepler-Entdeckungen (hier daher noch eine Erinnerung ):
http://www.nasa.gov/news/media/newsaudio/index.html

Ein wenig euphorisch bewertet galileo.tv die bevorstehende Veranstaltung:
http://www.galileo.tv/science/grosse-nasa-ankuendigung-steht-bevor-hat-kepler-eine-zweite-erde-entdeckt/

So oder so, man darf gespannt sein


Viele Grüße
Tobias

Ok, kurze Info zum Inhalt der Pressekonferenz:

Kepler hat 1284 neue Planeten entdeckt. Ein paar detaillierte Infos unter:
https://www.nasa.gov/feature/ames/kepler/briefingmaterials160510

Unter anderem folgende Grafik zu neuen Planeten in der habitablen Zone. Alle Planeten haben, wenn ich recht gehört habe, einen Radius von max. 1,6 Erdradien:

Figure 10: Since Kepler launched in 2009, 21 planets less than twice the size of Earth have been discovered in the habitable zones of their stars. The orange spheres represent the nine newly validated planets announcement on May 10, 2016. The blue disks represent the 12 previous known planets. These planets are plotted relative to the temperature of their star and with respect to the amount of energy received from their star in their orbit in Earth units. The sizes of the exoplanets indicate the sizes relative to one another. The images of Earth, Venus and Mars are placed on this diagram for reference. The light and dark green shaded regions indicate the conservative and optimistic habitable zone.
Credits: NASA Ames/N. Batalha and W. Stenzel

Viele Grüße
Tobias

Kepler-62f und Keppler-442b sehen meiner Meinung nach sehr verlockend aus. Beide sind sie recht "klein" (immer noch größer als die Erde) und liegen schön in der Mitte von der Habitablen Zone

Kandidaten für Leben sind denke ich alle Planeten, die dort gelistet sind
Auf die Entfernung ist das nur schwer herauszufinden... zum Beispiel durch Biomarker, wenn man die Atmosphäre der Planeten untersucht. So wird Ozon (O₃) als Biomarker angesehen, da uns bekannt ist, dass nur biologische Prozesse in der Atmosphäre Ozon herstellen und ständig erneuern können, da Ozon sich ansonsten über die Zeit abbauen würde. Aber welche Planeten welche Atmosphäre haben könnten wird vermutlich eher im Thread "Exoplaneten in habitabler Zone" besprochen.

Kleiner Erläuterung aber noch zur Abbildung:
Die orangenen Punkte sind die neu beobachteten Exoplaneten. Die blauen waren bereits vorher bekannt.

Ich kann allerdings nicht sagen, bei welchen der Planeten bisher die Atmosphäre gemessen werden konnte. Weiß jemand da genauere Zahlen? Ich weiß, dass bei einigen Exoplaneten bereits Bestandteile der Atmosphäre gemessen werden konnten, kann aber nicht sagen, welches Teleskop dazu in der Lage ist. Oder welches der zukünftigen Teleskope wird dazu in der Lage sein?


Viele Grüße
Tobias

Naja, so etwa. Ozon wird hauptsächlich in den höheren Schichten der Atmosphäre unter Einwirkung von UV-Licht erzeugt ("Ozonschicht"). Dafür wird Sauerstoff benötigt und die Anwesenheit dieses reaktiven Gases in der Gashülle eines Planeten lässt sich eigentlich nur durch biologische Prozesse erklären. Somit ist Sauerstoff der Indikator für (zumindest pflanzliches) Leben.

Robert

Ich kann allerdings nicht sagen, bei welchen der Planeten bisher die Atmosphäre gemessen werden konnte. Weiß jemand da genauere Zahlen? Ich weiß, dass bei einigen Exoplaneten bereits Bestandteile der Atmosphäre gemessen werden konnten, kann aber nicht sagen, welches Teleskop dazu in der Lage ist. Oder welches der zukünftigen Teleskope wird dazu in der Lage sein?

In der Lage sind die Großteleskope mit leistungsstarken Spektrometern - VLT, Hubble,  Keck etc.

Eine Liste findet sich hier: http://exoplanet.eu/catalog/all_fields/?status=&f=molecules+%3E+0

Die K2-Mission hat jetzt über 100, genau 127 Exoplaneten entdeckt.
Insgesamt sind es jetzt durch das Kepler ST 2329 Exoplaneten und 4706 Kandidaten
von laut deutscher wiki 3406 bzw exoplanets.eu 3473 Exoplaneten in 2598 Systemen, davon 589 Systeme mit 2 bis 7 Planeten insgesamt.

Mal sehen, wann die Zahlen durch GAIA deutlich höher werden.
Laut deutscher Wiki sollte es die ersten GAIA Ergebnisse am Mitte 2016, also etwa ab jetzt geben.

Ein geradezu exponentiell wachsendes Thema.
Zwischen 1988 und 2007 wurden insgesamt 275 Exoplaneten entdeckt, im Schnitt also 14 pro Jahr.
Zwischen 2008 und 2012 603, also 120 pro Jahr oder alle 3 Tage 1 Exoplanet.
Seit 2013 2528 (lt wiki), also über 700 pro Jahr oder 2 Exoplaneten pro Tag.

Mit den GAIA-Daten wird man bis Ende der Jahrzehnts da sicher weit über die 10.000 kommen.

Laut Plan wird der Gaia-Exoplaneten-Katalog im Final Release (geplant 2022) enthalten sein.

Es ist nicht mit deutlich früheren Ergebnissen zu rechnen, Veröffentlichungen im First Release diesen September sind wohl komplett auszuschließen.

Die Release-Roadmap von Gaia: http://www.cosmos.esa.int/web/gaia/release

Hallo Zusammen,

Eine künstlerische Abbildung von Herzschlagsternen.

Das Konzept dieses Künstlers zeigt die "Heartbeat-Stars", die von dem  Kepler Space Telescope und anderen Teleskope erkannt wurde.
Die Abbildung zeigt zwei Herzschlagsterne, die sich in ihrer engsten Annäherung ihrer ausgedehnten Bahnen nahe beieinander bewegen. Die gegenseitige Gravitation der beiden Sterne würde dazu führen, dass die Sterne selbst leicht ellipsenförmig werden.
Ein dritter, entfernter Stern im System wird oben links angezeigt.  Astronomen spekulieren, dass solche unsichtbaren Begleiter in einigen dieser Heartbeat-Star-Systeme existieren und könnten für die Aufrechterhaltung dieser seltsam gestreckten Bahnen verantwortlich sein.
Die überlagerte Kurve im Bild zeigt die abgeleitete zyklische Änderung der Geschwindigkeiten in einem derartigen System, das KIC 9965691 genannt wird und so etwas wie das Diagramm eines Elektrokardiogramms (daher der Name "Herzschlagsterne") aussieht.  Die massiven Punkte stellen Messungen dar, die durch das HIRES-Instrument am WM Keck Observatorium durchgeführt wurden, und die Kurve ist das am besten passende Modell für die Bewegungen dieses Systems.

Quelle:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA21075

Mit den besten Grüßen
Gertrud

Überblick über Kepler und K2

Was wir inzwischen wissen:

In unserer Milchstraße sind Planeten reichlich vorhanden.
Sie sind extrem unterschiedlich und unter ihnen befinden sich auch "kleine Planeten", die weit verbreitet sind.
Jeder Stern besitzt mindestens einen Planeten.

Diese Übersicht zeigt das bisherige Ergebnis von Kepler und K2.

Kepler:

Exoplaneten-Kandidaten: 4696
bestätigte Exoplaneten: 2331
bestätigte kleine Planeten in einer habitablen Zone: 21

K2:

Exoplaneten-Kandidaten: 520
bestätigte Exoplaneten: 147



Bildquelle: https://twitter.com/NASAKepler/status/839181569029894144/photo/1?ref_src=twsrc%5Etfw

Am Montag, den 19. Juni um 17.00 h MESZ gibt die NASA eine PK zu den neuesten Ergebnissen der Kepler-Exoplaneten-Suche.
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-hosts-briefing-on-latest-results-of-exoplanet-hunting-mission

Kepler wird wohl bald der Treibstoff ausgehen.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/kepler-geht-der-sprit-aus-weltraumteleskop-kurz-vor-dem-aus-a-1198394.html

Nach deutlichen Anzeichen für einen Druckabfall im Treibstofftank wurde Kepler jetzt in einen safe mode versetzt, der keinen Treibstoff mehr verbraucht. In diesem Zustand wird Kepler bis zum 2. August 2018 verbleiben; zu diesem Zeitpunkt ist die nächste Datenübertragungs-Periode beim DSN gebucht und es sollen alle verbliebenen wissenschaftlichen Daten zum Boden übertragen werden. Falls danach dann -wider Erwarten- noch Treibstoffreste vorhanden sein sollten, beginnt am 6. August eine weitere/letzte Messkampagne (die 19.).

Quelle: https://www.nasa.gov/feature/ames/nasa-s-kepler-spacecraft-pauses-science-observations-to-download-science-data

Schade, dass die Robotic Refueling Technologie, die auf der ISS getestet und demonstriert wird, noch nicht bereit ist.

Für das Kepler Teleskop wäre die Verlängerung der Betriebszeit durch Nachtanken im All gut geeignet.

Für das Kepler Teleskop wäre die Verlängerung der Betriebszeit durch Nachtanken im All gut geeignet.

Nur sehr begrenzt. Angesichts der bekannten Probleme ist mit den Drallrädern ist Kepler quasi schon als halbes Wrack zu betrachten, es ist kaum davon auszugehen, dass ein Auftanken die Betriebszeit noch allzu lange vergrößern würde, sondern vielmehr davon, dass Kepler so oder so bald endgültig am Ende ist.

Noch ein Detail zum Refueling-Wunsch: Kepler ist fast 1AU von der Erde entfernt.

Die große Entfernung verdeutlicht, wie aufwändig es ist,
ein neues, schweres Teleskop dorthin zu schicken. 

Eine Finanzierung eines gleichwertigen Teleskops ist nicht in Sicht.
Bei der Kepler-Mission werden die Resultate durch längere und mehrmalige Beobachtungen verbessert. 
Dann kann man die Eigenschaften der Exoplaneten und deren Umlaufbahnen genauer bestimmen.
Besonders bei der Suche nach kleinen, erdähnlichen Planeten ist das wichtig.

Die Robotic Refueling Mission (RRM)
entwickelt Möglichkeiten zum Nachtanken, Reparieren und Updaten.
Ob ein Austausch der Drallräder möglich wäre, sollte man in Erwägung ziehen.
Beim Hubble Teleskop und der ISS hat man schon mehrmals die Drallräder gewechselt.

Zitat von: -eumel- am 07. Juli 2018, 12:47:13

Für das Kepler Teleskop wäre die Verlängerung der Betriebszeit durch Nachtanken im All gut geeignet.

Nur sehr begrenzt. Angesichts der bekannten Probleme ist mit den Drallrädern ist Kepler quasi schon als halbes Wrack zu betrachten, es ist kaum davon auszugehen, dass ein Auftanken die Betriebszeit noch allzu lange vergrößern würde, sondern vielmehr davon, dass Kepler so oder so bald endgültig am Ende ist.

Nicht die Drallräder vorschieben!
Kepler geht außer Betrieb, weil der Treibstoff alle ist - nicht wegen der Drallräder.
Selbst mit defekten Drallrädern läuft seit 4 Jahren die erfolgreiche Mission K2.

2012 war das Reaktionsrad Nr. 2 ausgefallen.
Thomas Weyrauch schrieb damals in seinem Artikel:

"Das Reaktionsrad mit der Nr. 2 reagierte nicht mehr auf Steuerbefehle, weshalb es am 19. Juli 2012 schließlich aus dem Prozess der Lagesteuerung von Kepler isoliert wurde. Mit den verbleibenden drei Reaktionsrädern ist Kepler weiter voll einsatzfähig. Den wissenschaftlichen Betrieb hat das seit dem 7. März 2009 im All befindliche Teleskop bereits wieder aufgenommen."
"In den kommenden Wochen sollen sämtliche verfügbaren Telemetriedaten von Kepler auf Hinweise für den Grund des Ausfalls des Reaktionsrads gesichtet werden. Vielleicht ergeben sich Erkenntnisse, die es zulassen, das Reaktionsrad Nr. 2 wieder in Betrieb zu nehmen."

Offenbar lag es zu diesem frühen Zeitpunkt nicht an der Lager-Abnutzung.
Das klingt eher nach einem Steuerungs-Problem.
Vielleicht könnte ein Software-Update bei einer Service-Mission helfen?
Oder neue Drallräder?

Ein neues Teleskop, welches die Mission fortsetzen könnte, gibt es jedenfalls nicht.
Ohne Service-Mission (Nachtanken, Reparieren, Updaten) bleibt nur die Abschaltung.
Kein Service - keine Forschung mehr.

eumel/Jörg,

Die große Entfernung verdeutlicht, wie aufwändig es ist,
ein neues, schweres Teleskop dorthin zu schicken. 

Eine Finanzierung eines gleichwertigen Teleskops ist nicht in Sicht.
...

bei allem Enthusiasmus, verdreh das hier nicht .

Die Entfernung macht das Losschicken einer Servicing-Mission zu diesem Zeitpunkt schwierig. Kepler war aber nicht immer so weit entfernt, sondern fliegt auf einem "earth-trailing"-Orbit etwas langsamer hinter der Erde her. Dadurch ist Kepler jetzt so weit entfernt und nicht "schnell erreichbar". Für ein Servicing hätte man gleich eine Servicer mitschicken müssen ... oder eben mehr Treibstoff tanken müssen. Aber Kepler ist nunmal so groß wie das Teleskop für seine Primärmission gemacht wurde.

Außerdem kommt das Argument "immer weiter betreiben" eines wissenschaftlichen Instruments sehr schnell an seine Grenzen. Missionsverlängerungen kosten und binden Ressourcen, und limitieren irgendwann die Wissenschaft technologisch. Es ist durchaus sinnvoll nach dem Erreichen der Missionsziele eine neue Mission zu konzipieren, mit neuen wissenschaftlichen Zielen, neuen Technologien und einem neuen Instrument, anstatt mit den "alten Dingern" immer weiter zu machen.

In den letzten Jahrzehnten ist der Fortschritt auf technologischer Ebene eher evolutionärer Natur denn ein Game Changer. Man sollte ggf. damit rechnen, Missionen direkt etwas langfristiger auszulegen und die Nutzlast der geplanten Rakete voll ausreizen oder vielleicht eine nehmen die ein paar Millionen mehr kostet. Macht den Kohl auch nicht fett. Also ein Drallrad mehr, ein Ionentriebwerk extra etc...

Natürlich könnte man auch den modernen Robotik Gedanken ausreizen und damit den Shuttle Gedanken der Wartung automatisiert durchführen, jedoch sind End2End Weltraummissionen einfach grundsätzlich teuer. Besser also, wir arbeiten an der Haltbarkeit.

Ansonsten stimme ich Schillrich zu, man muss jeder Generation zugestehen es besser machen zu können und es damit mit der Haltbarkeit nicht übertreiben. Auch wenn das bedeutet, dass es mal wieder länger dauert

Viele Grüße,

Klaus

Außerdem kommt das Argument "immer weiter betreiben" eines wissenschaftlichen Instruments sehr schnell an seine Grenzen. Missionsverlängerungen kosten und binden Ressourcen, und limitieren irgendwann die Wissenschaft technologisch. Es ist durchaus sinnvoll nach dem Erreichen der Missionsziele eine neue Mission zu konzipieren, mit neuen wissenschaftlichen Zielen, neuen Technologien und einem neuen Instrument, anstatt mit den "alten Dingern" immer weiter zu machen.

Das sehe ich nicht immer so. Bestes Beispiel ist das Hubble Teleskop. Nach mittlerweile bald 30 Jahren gehört es immer noch zu den besten und leistungsfähigsten Teleskopen, die die Menschheit bisher betrieben hat! Und das nur dank mehrerer Wartungsmissionen. Diese waren zugegebenerweise teuer, aber immer noch günstiger und/oder realer als ein vergleichbares Teleskop in der Zeit als Ersatz hochzubringen (oder irre ich hier?).
Gerade beim JWT fände ich solche Missionen extremst wichtig.

Nun ist bei Hubble speziell bei den Instrumenten kein Schräubchen mehr von Hubble 1.0.
Bei Keppler und anderen Satelliten lassen sich die Bauteile erst recht nicht so leicht austauschen. Hinzu kommt das wir im Moment kein geeignetes Transportsystem für die Reparaturcrew und das benötigte Material haben.
Vielleicht ändert sich die Situation aber noch mal mit der BFR...

Und das nur dank mehrerer Wartungsmissionen. Diese waren zugegebenerweise teuer, aber immer noch günstiger und/oder realer als ein vergleichbares Teleskop in der Zeit als Ersatz hochzubringen (oder irre ich hier?).
Gerade beim JWT fände ich solche Missionen extremst wichtig.

Ich denke du irrst hier - wenn man sich anschaut, was eine (vor allem späte) Shuttlemission gekostet hat und das vergleicht mit den Kosten von z.B. Herschel (was ein guter Vergleich sein dürfte, weil das inzwischen das größte Weltraumteleskop ist/war, wenn auch mit etwas anderem Aufgabenbereich), dann ist das nicht wirklich vorteilhaft für Hubble. Da ist höchstens genau der auch hier spürbare psychologische Aspekt am Werk "das funktioniert, das halten wir am Leben", der dafür sorgt, dass diese Missionen auch wirklich stattfinden.

Mit einem deutlich günstigeren Transportsystem, um ein solches Gerät zu erreichen, kann diese Kalkulation sich aber natürlich verändern, und da gerade in diesem Bereich die größten Fortschritte passieren wäre eine geplante Mission Austauch Instrumentenplattform + Auftanken (+Kühlmittel Auftanken, falls vorhanden) durchaus überlegenswert für neue Systeme.

Henschel: 1'100 Mio Euro! (2010)
Hubble bis Start: 4'700 Mio $
Hubble Projekt: 10'000 Mio $
Keppler: rnd 500 Mio $

Shuttleflug rnd: 1'500 Mio Dollar

Keppler: 1.1 t
Henschel: 3.4 t
Hubble: 11.1 t

Schlecht vergleichbar.

ABER für einen Shuttleflug hätte man etwa drei Keppler Teleskope bekommen (selbst ohne Massenrabatt :p )