Scott Hubbard, beratender Professor für Luft- und Raumfahrt, erklärt, wie die NASA das Planetenjagd-Raumschiff wieder online bringen könnte.
Am Mittwoch, den 15. Mai, gaben die NASA-Vertreter bekannt, dass das Kepler-Weltraumteleskop - das wichtigste Instrument der Agentur zur Erkennung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems - einen kritischen Ausfall erlitten habe und bald endgültig abgeschaltet werden könne.
Scott Hubbard, beratender Professor für Luft- und Raumfahrt an der Stanford School of Engineering, war während eines Großteils der Bauphase des Kepler-Weltraumteleskops Direktor des NASA Ames Research Center. Er arbeitete auch an der Seite von William Borucki, dem leitenden Forscher für Kepler-Wissenschaft bei Ames und der treibenden Kraft hinter diesen Bemühungen, während der Jahrzehnte, die zur förmlichen Genehmigung der Mission führten.
Das Photodetektor-Array des Kepler-Raumschiffs registriert mehr als 100.000 Sterne gleichzeitig, sagte Hubbard. Um Exoplaneten (Planeten, die Sterne außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen) zu erkennen, muss das Teleskop extrem stabil bleiben, damit die Sterne nicht über das Sternensystem wandern Optik. Eine Reihe von vier gyroskopartigen Reaktionsrädern surren im Teleskop, um den Blick zu halten. Mindestens drei müssen funktionieren, um Kepler stabil zu halten. Einer fiel vor etwa einem Jahr aus und wurde abgeschaltet. Wissenschaftler der NASA gaben am Mittwoch, dem 15. Mai, bekannt, dass ein zweites Rad nicht mehr in Betrieb ist und Kepler den Betrieb angehalten hat.
Künstlerkomposition des Kepler-Raumschiffs. Gutschrift: NASA
In einem Gespräch mit dem Stanford News Service erklärte Hubbard, wie die NASA das Raumschiff wieder online stellen kann und was die Planetenjäger als Nächstes tun werden, wenn dies nicht möglich ist.
Wie groß ist der Schaden, wenn das Kepler-Weltraumteleskop nicht repariert werden kann?
Die wissenschaftlichen Rückmeldungen der Kepler-Mission waren atemberaubend und haben unsere Sicht auf das Universum verändert, da wir jetzt glauben, dass es fast überall Planeten gibt.
Es wird sehr traurig sein, wenn es nicht mehr weitergeht, aber die Steuerzahler sind auf ihre Kosten gekommen. Bislang hat Kepler mehr als 2.700 mögliche Exoplaneten entdeckt, die ferne Sterne umkreisen, darunter viele erdgroße Planeten, die sich in der bewohnbaren Zone ihres Sterns befinden, in der Wasser in flüssiger Form existieren könnte.
Kepler hat getan, was die Programmmanager versprochen hatten, und das soll uns eine Bestandsaufnahme der extrasolaren Planeten geben. Es beendete seine primäre Beobachtungsphase und trat in seine erweiterte Wissenschaftsphase ein. Wir befinden uns bereits in der Phase des Soßenverkehrs - es sind noch Daten im Wert von anderthalb Jahren in der Pipeline, die Wissenschaftler analysieren werden, um andere Kandidatenplaneten zu identifizieren, und es wird noch einige Zeit lang wissenschaftliche Entdeckungen von Kepler geben.
Wie könnten NASA-Ingenieure Kepler wieder funktionsfähig machen?
Es gibt zwei Möglichkeiten, das mir bekannte Raumschiff zu retten. Zum einen könnten sie versuchen, das Reaktionsrad, das sie vor einem Jahr abgeschaltet haben, wieder einzuschalten. Es legte Metall auf Metall, und die Reibung störte seinen Betrieb, sodass Sie sehen konnten, ob sich das Schmiermittel, das sich darin befindet und ruhig hingesessen hat, neu verteilt hat und vielleicht funktioniert es.
Das andere Schema, und dies wurde noch nie versucht, beinhaltet die Verwendung von Triebwerken und den auf die Solarmodule ausgeübten Solardruck, um zu versuchen, als drittes Reaktionsrad zu fungieren und zusätzliche Richtungsstabilität bereitzustellen. Ich habe es nicht untersucht, aber ich habe den Eindruck, dass es viel mehr Befehle für den Betrieb des Raumfahrzeugs erfordern würde.
Wenn keine dieser Optionen funktioniert, ist Kepler immer noch ein erstaunliches Weltrauminstrument. Könnte es andere Arten von Experimenten durchführen?
Die Leute haben darum gebeten, damit erdnahe Objekte oder Asteroiden zu finden. Kepler hat ein Photometer dabei, keine Kamera, die die Helligkeit von Sternen misst, und daher wird das Licht von Sternen durch die Optik gezielt defokussiert, um eine schöne Lichtverteilung auf dem Detektor zu erzielen, die nicht für das Erkennen von Asteroiden geeignet ist.
Ob es als Detektor für Asteroiden fungieren könnte oder nicht, muss untersucht werden. Da es jedoch nicht als Kamera gebaut wurde, würde ich sagen, dass ich skeptisch bin. Das heißt, sicherlich zwischen dem Ames Research Center und dem Jet Propulsion Laboratory haben sie die besten Leute der Welt, die daran arbeiten.
Was kommt als nächstes für Exoplanetenjäger?
Wie ich bereits sagte, sind noch Daten im Wert von anderthalb Jahren in der Pipeline, die analysiert werden müssen, um mögliche Planeten zu identifizieren. Es sind also noch Entdeckungen zu machen.
Es ist jedoch wichtig klarzustellen, dass eine Mission wie Kepler in der ursprünglichen Reihe von Missionen, die darauf abzielen, Leben anderswo zu finden, eine Vermessungsmission war, um die statistische Häufigkeit festzustellen, mit der diese Planeten selten oder häufig sind. Es lebte die Länge seiner Hauptmission und war während dieser Zeit äußerst erfolgreich, um dieses Ziel zu erreichen. Es hat den Weg für weitere Missionen geebnet, wie TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) und TPF (Terrestrial Planet Finder), die in naher Zukunft die Suche nach erdähnlichen Exoplaneten fortsetzen werden.
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