Kepler és Dawn – vége a dalnak

Az elmúlt hónapokban több ikonikus űreszközzel is problémák léptek fel, és míg a Hubble-t és a Chandrát sikerült újra üzembe állítani, az exobolygóvadász Kepler, és az Cerest vizsgáló Dawn pályafutása véget ért.

Kepler és Dawn – vége a dalnak

Bár mindkét űreszköz kiesése hiányozni fog a jövőben, mind a Kepler, mind a Dawn esetében hihetetlenül sikeres missziók értek véget, amelyek messze túlszárnyalták a szakértők reményeit a működési idő és az eredmények tekintetében is. A következőkben a két küldetés rövid áttekintésével mondunk búcsút az űrjárműveknek.

Az első bolygóvadász

A Kepler 2009. március 6-án indult útjára, amelynek célja az volt, a Tejútrendszer egy kiválasztott foltját vizsgálva exobolygókat azonosítson kozmikus környékünkön. Ráadásul lehetőleg olyan égitesteket, amelyek a korábban felfedezett Naprendszeren kívüli planéták javától eltérően a Földhöz hasonló méretűek, és csillaguk élhető zónájában keringenek. A szakértők azt remélték, hogy egyetlen terület alapos vizsgálata alapján meg tudják majd saccolni, hogy hány olyan bolygó létezhet a teljes galaxisban, ahol esetleg kialakulhatott az élet.

Az első, kifejezetten bolygóvadászatra dedikált űrtávcső pedig reményen felül szállított: küldetése során összesen 2600 bolygó és közel 4000 még meg nem erősített bolygójelölt felfedezésében vett részt.

A Kepler a fedési módszerrel kereste a planétákat, vagyis egyszerre több ezer csillag fényét monitorozta, periodikus halványodások után kutatva az adatok közt. A halványodások ugyanis azt jelezhetik, hogy az űrtávcső irányából nézve egy bolygó halad át a csillag korongja előtt, átmenetileg kicsit kitakarva annak fényéből. A fénygörbe alapján pedig aztán a szakértők a bolygó nagyságára, pályaidejére és tömegére vonatkozóan is következtetéseket tudtak levonni, amely adatok segítettek megítélni, hogy a planéta a Földhöz hasonló-e, és ha igen, akkor potenciálisan az élhető égitestek közé tartozik-e.

Galéria megnyitása

Egy galaxis újratöltve

Az űrtávcső segítségével felfedezett exobolygók révén gyökeresen átalakult a csillagászok galaxisunkról alkotott képe. A korábbi exobolygó-felfedezések az alkalmazott módszerek miatt döntően csillagukhoz közel keringő gázóriások, azaz forró jupiterek, rövid periódusú, óriási kőzetbolygók, vagyis forró szuperföldek és jeges óriásbolygók létét tárták fel, amelyek közül csak az utóbbiak léteznek saját bolygórendszerünkben.

A Kepler által felfedezett planéták azonban teljesen átrajzolták a Tejútrendszer bolygóinak képét. Az adatok legfrissebb elemzése alapján a csillagászok ma már úgy vélik, hogy az égen látható csillagok 20–50 százaléka nagy valószínűséggel rendelkezik Földhöz hasonló méretű és összetételű planétával, amely olyan távolságban kering csillagához képest, hogy létezhet folyékony víz a felszínén, ami az általunk ismert élet egyik alapfeltétele.

A másik fontos tény, amire a Kepler oly hatékonyan felhívta a figyelmet, hogy a bolygórendszerek elképesztően sokfélék lehetnek, és többségük gyökeresen eltér a Naprendszertől. Saját rendszerünkben például egyáltalán nincs jelen az a bolygótípus, amely a jelek szerint a legelterjedtebb a galaxisban, vagyis – legalábbis amennyire jelenleg tudjuk – rendszerünkben nincs szuperföld, azaz a méretében a Föld és a Neptunusz közé eső kőzetbolygó.

Az űrtávcső megfigyelései alapján a bolygórendszerek szerkezete is nagyon változatos: a Kepler talált olyanokat, amelyekben a bolygópályák olyan sűrűn sorakoztak egymás mellett, hogy azokhoz képest a Naprendszer gigantikus, de a sajátunknál sokkal óriásibb, bolygókkal jóval ritkásabban tarkított rendszereket is azonosított.

„Amikor a 35 évvel ezelőtt a szakértők elkezdték tervezni a Keplert, még egyetlen exobolygót sem ismertünk. Mostanra viszont tudjuk, hogy mindenütt vannak bolygók. A Kepler egy olyan utat nyitott meg, amely tele van ígéretekkel a galaxist kutató következő generációk számára is”

– mondja William Borucki, a küldetés első vezető kutatója.

K2: részecskefizika a gyakorlatban

A Kepler pályafutása első éveiben a Lant és a Hattyú csillagképek környékére koncentrált, az ekliptika túlzsúfolt síkjától eltekintve ugyanis ez a csillagok által legsűrűbben lakott égi terület a Földről nézve. Ezt a régiót figyelte folyamatosan éveken keresztül, sorra szállítva a felfedezéseket.

Aztán a küldetés negyedik évében bekövetkezett a katasztrófa: miután 2012-ben már meghibásodott a távcső irányban tartásához szükséges egyik reakciós kerék, 2013 májusában a második ilyen alkatrész is felmondta a szolgálatot. Ahhoz, hogy a Kepler ugyanazt a területet tudja figyelni folyamatosan, három működő reakciós kerékre volt szükség, amelyek a tér három tengelye mentén stabilizálták az űreszközt. A második meghibásodással azonban csak két kerék maradt működőképes.

Galéria megnyitása

Miután a szakértők hónapokig hiába próbálták megoldani a problémát, úgy döntöttek, hogy felhagynak azzal, hogy eredeti állapotába állítsák helyre a teleszkópot, és inkább kipróbálnak valamit, ami lehetővé teheti a küldetés módosult formában való folytatását. A zseniális terv lényege az volt, hogy a Kepler palástján szimmetrikusan elhelyezett két napelemtáblát úgy orientálják, hogy azokat egyforma szögben süsse a Nap, azt remélve, hogy így a hosszanti tengely mentén majd csillagunk fotonnyomása tartja egyenesben a rendszert.

A koncepció reményen felül bevált: a K2 küldetés keretében a Kepler további 5 évig működött.

A küldetést persze igazítani kellett az új körülményekhez, így a korábbi folyamatos megfigyelés helyett a Kepler látótere innentől kezdve nagyjából három havonta megváltozott. Ahogy az űrtávcső haladt a Nap körül, negyedévente durván 90 fokot fordítottak rajta. Így ugyan a rendszer csak rövidebb ideig tudta figyelni a vizsgált csillagokat, de a korábbinál sokkal több rendszert vehetett szemügyre. A K2 küldetés eredményeként a Kepler végül összesen több mint 500 ezer csillag fényváltozásait vizsgálta legalább néhány hétig.

A Kepler öröksége

A küldetés közben más szempontból is átalakult: a K2 szakasz megkezdésével a Keplert irányító csapat bárki számára azonnal hozzáférhetővé tette a megfigyelési adatokat, utat mutatva a jövőbeni csillagászati, de más területek tudományos projektjei számára is, ami az eredmények megosztását illeti. A döntés ugyanis maximálisan bejött: az adatok ismeretében a más távcsövekkel dolgozó csillagászoknak gyakorlatilag azonnal alkalmuk nyílt arra, hogy megvizsgálják a Kepler által detektált bolygójelölteket, ami a korábbinál is jobban felgyorsította a Naprendszeren kívüli planéták felfedezésének ütemét.

Galéria megnyitása

Mivel a Kepler pályafutása alatt elképesztő mennyiségű adatot halmozott fel, az űreszközhöz köthető felfedezéseknek azt követően sincs vége, hogy az űrtávcső kifogyott a pozícionálásához szükséges üzemanyagból. A begyűjtött adatok még legalább egy évtizedre munkát adnak az elemzőknek

Bár a Kepler adatai alapján eddig már közel 3000 tanulmány látott napvilágot, az űrtávcsövet felügyelő csapat tagjai nemrégiben közzétettek egy tervet, amelyben további 21 adatelemzési projektre tesznek javaslatot. Ezek révén véleményük szerint további fontos felfedezések tehetők a meglévő adatok alapján galaxisunkkal és az azt benépesítő bolygókkal kapcsolatban.

És az adatok persze fontos alapot szolgáltatnak majd a következő hasonló küldetésekhez is. A Kepler egyik utóda, a TESS áprilisban már pályára is állt, a másik pedig, az elsősorban a Hubble utódjának tartott James Webb űrtávcső várhatóan 2021-ben indul útjára, tovább firtatva a világegyetemmel kapcsolatos nagy kérdéseket, köztük azt, hogy vajon egyedül vagyunk-e az univerzumban.

És hogy mi lesz most a Keplerrel? Az űrtávcső üzemanyag nélkül egyre távolabb fog sodródni a Földtől Nap körüli elliptikus pályáján. Nagyjából 40 évente bolygónk és az űrtávcső keresztezi egymás útját, bár a Kepler a következő pár millió év során sosem fog közelebb kerülni hozzánk a Hold távolságánál.

Galéria megnyitása

Hajnal a Ceres felett

Az elmúlt hét másik nagy vesztesége a szintén nagyon produktív éveket záró Dawn űrszonda: az elmúlt időszakban a Ceres nevű törpebolygót vizsgáló űreszköz október 30-án kommunikált utoljára a Földdel, és minden bizonnyal végleg kifogyott az üzemanyagból. A küldetés befejeződése nem érte meglepetésként az irányítókat, hiszen már júniusban, amikor a szonda minden korábbinál jobban megközelítette a Kisbolygóöv legnagyobb égitestjét, sejtették, hogy legfeljebb néhány hónapra való hajtóanyag maradhatott vissza.

A búcsú ennek ellenére sem érzelemmentes.

„A kocsim rendszertáblájának az a keretfelirata, hogy a ’A másik járgányom a Kisbolygóövben van.’ Ez jól demonstrálja, hogy mennyire büszke vagyok a Dawnra”

– mondta el Marc Rayman, a küldetés főmérnöke. „A Dawn-tól rengeteget követeltünk az elmúlt évek során, és a szonda minden elvárást túlszárnyalva teljesített. Nem könnyű búcsút mondani egy ilyen fantasztikus űrjárműnek, de ennek is eljött az ideje.”

A Dawn két évvel a Kepler előtt, 2007-ben indult útjára, és pályafutása során két égitestet, a Vesta nevű aszteroidát és a Cerest is testközelből vizsgálta. A Jupiter és a Mars pályája között található Kisbolygóöv égitestjei a szakértők teóriája szerint a Naprendszer formálódásából visszamaradt törmelékdarabok, amelyek ebből adódóan betekintést engednek abba, milyen lehetett rendszerünk kialakulása hajnalán. Ezért is kapta a szonda a Dawn, azaz hajnal nevet.

Az űrszonda volt az első olyan jármű, amely két mélyűri objektum körül is pályára állt. Megfigyelései a Kepler adataihoz hasonlóan rendkívül értékesek, és alapjaiban írták át a Naprendszer keletkezésével és égitestjeivel kapcsolatos ismereteinket.

Galéria megnyitása

Világok találkozása

A vizsgálatok feltárták, hogy a Vesta és a Ceres jelenlegi pályájuk hasonlósága ellenére nagyon eltérnek egymástól. A Vesta belsejében egy vasmag található, felszínét pedig sűrűn borítják a kráterek.

Ezek egyikének belsejében pedig egy akkora hegy magasodik, amely kétszer olyan magas, mint a Mount Everest. És majdnem akkora, mint a Naprendszer legnagyobb hegye, marsi Olympus Mons, ami egy 500 kilométeres égitesten több mint impresszív magasságnak tűnik.

A Ceresen is van egy hasonlóan monumentális hegy, ez a szakértők véleménye szerint egy jégvulkán, amelyből sós víz tör elő. Míg a Vesta alapvetően fémekből és kőzetekből áll, a Cerest jég és kő építi fel. Utóbbi felszínén fényes pöttyök figyelhetők meg, amelyek valószínűleg sóból vagy karbonátokból állnak, de a felszín szerves anyagokat is hordoz.

A két égitest különbözősége sokat elárul a Naprendszer múltjáról. Míg a Vesta összetételében nagyon hasonlít a kőzetbolygókra, és valószínűleg jelenlegi pályájától nem messze keletkezett, a jeges Ceres vélhetően a Naptól sokkal távolabb formálódott, és csak kialakulása után vándorolt beljebb, a többi égitest gravitációs kölcsönhatásainak eredményeként.

Ahogy a Kepler esetében, a Dawn által begyűjtött adatok is hosszú időre munkát adnak az elemzőknek, és ahogy az emberiség újabb és újabb kisebb égitesteket derít fel, ezek nemcsak önmagukban, de más objektumok hasonló adataival összevetve is egyre értékesebbek lesznek.

***

Rayman még augusztusban adott részletes leírást arról, hogy mi lesz a szonda sorsa, ha kifogy az üzemanyagból. A szakértő elmondása szerint a Dawn egy pár óráig akkumulátora révén fedezve a szükséges energiát megpróbál tovább működni, azonban hamar lemerül majd – illetve ez valószínűleg már meg is történt. Amikor ismét kiér a napra, napelemei kicsit töltik a rendszert, de ez kevés lesz a küldetés folytatásához, és ahhoz is, hogy újra kapcsolatba lépjen a Földdel. Jelenlegi pályáját további legalább 20 évig tartani fogja, amelynek során kommunikációra képtelenül ugyan, de időről időre kicsit felébred, majd újra álomba merül a Ceres felett.

Galéria megnyitása

Neked ajánljuk

Kiemelt
-{{ product.discountDiff|formatPriceWithCode }}
{{ discountPercent(product) }}
Új
Teszteltük
{{ product.commentCount }}
{{ voucherAdditionalProduct.originalPrice|formatPrice }} Ft
Ajándékutalvány
0% THM
{{ product.displayName }}
nem elérhető
{{ product.originalPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.displayName }}

Tesztek

{{ i }}
{{ totalTranslation }}
Sorrend

Szólj hozzá!

A komment írásához előbb jelentkezz be!
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mondd el, mit gondolsz a cikkről.

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward