Kepler – ein Satellit auf der Suche nach Planeten

1. Kepler – ein Satellit auf der Suche nach Planeten

2. Kepler ist ein Weltraumteleskop der NASA, das im März 2009 gestartet wurde, um nach Exoplaneten zu suchen.

3. Inhaltsverzeichnis 1. Was sind Exoplaneten 2. Weltraumteleskop Kepler 3. Die Mission 4. Kepler Entdeckungen 5. Satellit Kepler 6. Kepler Team und Auszeichnungen 7. Quellen

4. 1. Was sind Exoplaneten? Ein extrasolarer Planet, kurz Exoplanet, ist ein Planet außerhalb des vorherrschenden gravitativen Einflusses der Sonne. Extrasolare Planeten gehören also nicht dem Sonnensystem an, sondern einem anderen Planetensystem und umkreisen einen anderen Stern

5. 2. Weltraumteleskop Kepler 2.1 Namensgeber: Johannes Kepler Benannt wurde das Teleskop nach dem deutschen Astronomen Johannes Kepler, der als erster die Gesetzmäßigkeiten der Planetenumlaufbahnen erkannte. 2.2 Biographie Johannes Kepler * 27. Dezember 1571 in Weil (Württemberg) als Lutheraner - Entdeckung: Die Umlaufbahn des Mars ist eine Ellipse - 1609 Veröffentlichung der ersten beiden Gesetze (Astronomia Nova) - 1619 Veröffentlichung des dritten Gesetzes (Harmonices Mundi) + 1630 in Regensburg

6. 2.3 Transitmethode zur Planetenentdeckung Bei der so genannten Transitmethode sucht man nach Planeten, die sich – von der Erde aus gesehen – zwischenzeitlich vor ihr Zentralgestirn schieben. Dabei verdeckt der Planet den Stern und Helligkeit des Sterns fällt während dieser Zeit ab. Dieser Helligkeitsabfall lässt sich beobachten. Doch ein Transit allein reicht nicht, um mit Sicherheit einen Planeten zu entdecken. Schließlich können noch andere Phänomene bei einem Stern einen Helligkeits- abfall verursachen: z. B.: Sonnenflecken. Tatsächlich benötigt man drei periodisch auftretende Helligkeitsminima, bevor man mit Sicherheit von einem Planeten sprechen kann. Genau diese Methode wird beim Satellit Kepler verwendet.

7. 3. Mission Die Kepler Mission wurde über mehrere Jahrzehnte entwickelt, um Antworten auf verschiedene Fragen zu erhalten Die Herausforderung bestand nun darin, Planet zu finden, vor allem diejenigen, in der bewohnbaren Zone ihrer Sterne, wo flüssiges Wasser und möglicherweise Leben existieren könnte. Die Kepler-Mission, NASA Discovery-Mission Nr. 10, wurde speziell entwickelt, um einen Teil unserer Region der Milchstraße zu vermessen und um Dutzende von Erde-size Planeten in oder nahe der bewohnbaren Zone zu entdecken und zu bestimmen.

8. 3.1 Wissenschaftliche Zielsetzung der Mission Das wissenschaftliche Ziel der Kepler-Mission ist es, die Struktur und die Vielfalt der Planetensysteme zu erforschen.

9. 3.2 Verlauf der Mission Start der Mission: 7. März 2009 Auftraggeber: NASA Startrampe: Cape Canaveral LC 17 B Kosten des Teleskops: 600 Mio. US-Dollar 15 August 2013 Endgültige Einstellung der Kepler-Mission seit 25 November 2013 wird getestet, ob Kepler stabilisiert und vielleicht wieder einsetzbar gemacht werden kann

10. 4. Kepler Entdeckungen Beobachtete Planetenkandidaten 2009 – 2013 Gesamt: 2740 Erdgröße: 351 Super-Erden: 816 (davon 5 innerhalb der habitablen Zone) Neptungröße: 1290 Jupitergröße: 202 größer als Jupiter: 81 (Stand: 7 Januar 2013www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news) 4.1 Eine kleine Auswahl wichtiger Entdeckungen System Planet Datum Bemerkung Kepler-4 Kepler-4b 2010 Erste Entdeckung der Kepler Mission Kepler-10 Kepler-10b 2011 Damals kleinster Gesteins(exo)planet Kepler-11 Kepler-11b-g 2010 Stern mit mindestens 6 Exoplaneten 3-facher Transit Kepler-78 Kepler-78b 2014 Annähernd erdgroßer Exoplanet Kepler-186 Kepler-186f 2014 Erdähnlicher Planet Planetensystem KOI 351

11. Kepler 4 b Kepler 4b war einer der ersten fünf Entdeckungen der Mission. Er ist ein Exoplanet im Sternbild Draco, und umläuft seinen Zentralstern mit einer Periode von 3,234 Tagen. Sein Radius und seine Masse entsprechen etwa den Werten des Planeten Neptun.

12. Kepler 10 b Kepler 10b ist der erste felsige Exoplanet, der von der Mission Kepler entdeckt wurde. Er umkreist einen sonnenähnlichen Stern und erreicht mit rund 18 000 Kilometer den 1,4-fachen Durchmesser der Erde. Kepler 10b wendet seinem Zentralgestirn immer die gleiche Seite zu, er rotiert gebunden. Das heißt, er benötigt für eine Rotation um seine Achse genau so lange wie für einen Umlauf um seinen Stern. Wegen der großen Nähe zum Zentralgestirn dürfte die Temperatur bis zu 1400 Grad Celsius betragen, Somit ist dieser Exoplanet für Leben wie wir es kennen, denkbar ungeeignet

13. Kepler 11 b – g Das neuentdeckte Planetensystem Kepler 11 enthält gleich sechs Planeten, die einen sonnenähnlichen Stern umkreisen, und in regelmäßigen Abständen vor dem Stern durchlaufen. Aus der Stärke der Abschattung lässt sich die Größe der Planeten bestimmen, und aus den Unregelmäßigkeiten der Durchlaufzeiten die Masse der Planeten. Dabei gab es mehrere Überraschungen. Die neugefunden Planeten weisen nur den doppelten bis vierfachen Durchmesser der Erde auf. Der größte der Planeten Kepler 11e ist etwas größer als Uranus, hat aber nur 60 % dessen Masse. Die geringe Dichte des Planeten deutet auf eine Hülle aus Wasserstoff und Helium hin, die durch die große Nähe zum Stern aufgeheizt wird. Im Planetensystem Kepler 11 geht es sehr gedrängt zu, da sich die einzelnen Bahnen der Planeten gegenseitig beeinflussen, könnte dies zu einem Zusammenstoß zweier Planeten führen. Aufgrund dessen gibt keine langfristige Stabilität diese Systems.

14. Kepler 78 b Nicht sehr einladend sind die Bedingungen auf dem annähernd erdgroßen Exoplaneten Kepler-78b, der sein Zentralgestirn in nur 8,5 Stunden umrundet: Seine Oberfläche dürfte zwischen 2000 und 3000 Grad Celsius heiß sein. Mit einer Umlaufperiode von 8,5 Stunden ist Kepler-78b der derzeitige Rekordhalter für die kürzeste Jahreslänge. Aus den Messergebnissen ergibt sich, dass Kepler-78b ein Felsplanet aus Silikatgesteinen ähnlich wie die Erde sein muss, er ist somit kein Gasplanet. Durch die extrem hohe Bestrahlung durch den Stern in dessen unmittelbarer Nähe ist die Oberfläche geschmolzen. Der ganze Planet dürfte somit eine glühende Lava Hölle sein und ist deswegen für Leben, wie wir es kennen, denkbar ungeeignet.

15. Kepler 186 f Der erdgroße Planet mit der Katalognummer Kepler 186f gehört zu einem rund 490 Lichtjahre entfernten Sonnensystem und ist der äußerste von fünf Planeten, die das Weltraumteleskop „Kepler“ dort erspäht hat. Den Daten zufolge hat der Planet Kepler-186f einen nur etwa zehn Prozent größeren Durchmesser als die Erde. Dies ist der erste eindeutig erdgroße Planet, der in der bewohnbaren Zone eines anderen Sterns gefunden wurde und hat somit die Voraussetzungen für etwaiges Leben.

16. Planetensystem KOI 351 Das Weltraumteleskops Kepler stieß auf bis zu sieben Planetenkandidaten, die den Stern KOI 351 umrunden. Sollte sich dieser Fund mittels nachfolgender Untersuchungen bestätigen lassen, so wäre KOI 351 derjenige Stern, der von den meisten Planeten umrundet wird, die einen Transit ausführen. KOI 351 wäre ein überaus kompaktes System, denn alle sieben möglichen Planeten umkreisen ihren Stern innerhalb eines Erdbahnradius. Derzeit muss bei allen sieben Planeten noch von Kandidaten gesprochen werden, denn bislang war es den Astronomen nicht möglich, ihre Existenz mittels anderer Messverfahren zu bestätigen. Dies drückt sich auch in der Bezeichnung "KOI" aus, sie steht für "Kepler Object of Interest". Damit bezeichnen die Astronomen Sterne, die bei der automatischen Auswertung von Messdaten des Weltraumobservatoriums Kepler auffielen und weiterer Untersuchungen wert sind. Erst wenn Nachforschungen die KOI-Objekte bestätigen, erhalten diese eine endgültige Bezeichnung der Form "Kepler-xyz". Die Anordnung der Planetenkandidaten erinnert sehr stark an unser Sonnensystem:

17. 4.2 Die ersten graphischen Ergebnisse

18. 5. Satellit Kepler 5.1 Technische Beschreibung Das 1038 Kilogramm schwere und knapp fünf Meter hohe Teleskop mit einem Photometer hat eine Öffnung von 0,95 m. 5.2 Aufbau des Raumschiffes und Photometers Riesige Datenmengen werden im Bordrechner des Weltraumteleskops gespeichert und einmal monatlich zur Bodenstation auf der Erde übertragen

19. 6. Kepler Team und Auszeichnungen 6.1 Team So eine Mission mit so vielen neuen wissenschaftlichen Entdeckungen, kann nur erzielt werden, durch eine perfekte Zusammenarbeit und Teamfähigkeit verschiedener Gruppen aus unterschiedliche Ländern. (Co-Ermittler, Wissenschaftsarbeitsgruppe, Wissenschaftler) Der Hauptinvestor: William Borucki, NASA Ames Research Center Moffett Field, CA 6.2 Die wichtigsten Auszeichungen der letzten Jahre 28. April 2013 Henry Draper – Medaille 2012 Nelson P. Jackson Luft- und Raumfahrt-Award durch National Space - Club

20. 7. Quellen - 7. Quellen - Kepler.nasa.gov - Spiegel online - Kepler discoveries - Satellit „Kepler“ Suche nach Erde II –Wissen Süddeutsche.de - Der Satellit Kepler ist ein Welten-Späher Badische Zeitung.de - Straubinger Tagblatt „Kepler erspäht Planeten“ - Straubinger Tagblatt „E – wie Exoplaneten“ - Spektrum der Wissenschaft (Zeitschrift) Ausgabe 4/2011 - Spektrum der Wissenschaft (Zeitschrift) Ausgabe 1/2014 - Bild.de - Astronomie – heute.de - Kepler.nasa.gov - Spiegel online - Kepler discoveries - Satellit „Kepler“ Suche nach Erde II –Wissen Süddeutsche.de - Der Satellit Kepler ist ein Welten-Späher Badische Zeitung.de - -