Le télescope spatial Kepler de la NASA était un observatoire dans l'espace dédié à la recherche de planètes en dehors de notre système solaire avec un accent particulier sur la recherche de planètes qui pourraient ressembler à la Terre. L'observatoire était en service depuis un peu moins de 9 ans, de son lancement en mars 2009 à sa mise hors service le 15 novembre 2018.
Depuis le lancement de l'observatoire, les astronomes ont découvert des milliers de planètes extra-solaires, ou exoplanètes, grâce à ce seul télescope. La plupart d'entre elles sont des planètes qui sont entre la taille de la Terre et Neptune (qui est quatre fois la taille de la Terre). Beaucoup de ces planètes ont été découvertes dans une petite région de la constellation du Cygne, où Kepler a été pointé pour les quatre premières années de sa mission.
Kepler a découvert 2 682 exoplanètes pendant son mandat et il y a plus de 2 900 planètes candidates en attente de confirmation - l'histoire suggère que la plupart d'entre elles sont la vraie affaire. La mission s'est poursuivie bien au-delà de sa date de fin prévue, bien que des problèmes de pointage en 2013 aient forcé les chefs de mission à créer une mission K2 dans laquelle Kepler bascule sa vue vers différents endroits du ciel.
Dans les premières années de la chasse aux exoplanètes, les astronomes étaient les mieux placés pour trouver d'énormes géantes gazeuses - de la taille de Jupiter et plus grandes - qui se cachaient près de leur étoile parente. L'ajout de Kepler (ainsi que d'une chasse aux planètes plus sophistiquée depuis le sol) signifie que davantage de "super-Terres" ont été trouvées, ou des planètes qui sont juste légèrement plus grandes que la Terre mais qui ont une surface rocheuse. Les découvertes de Kepler permettent également aux astronomes de commencer à regrouper les exoplanètes en types, ce qui aide à comprendre leurs origines.
Mission principale
Le Kepler de 600 millions de dollars a été lancé en 2009 avec l'espoir qu'il durerait un an. Il faisait partie du programme Discovery de la NASA, qui cible des engins spatiaux à moindre coût pour l'exploration du système solaire; Kepler a été sélectionné en 2001 en même temps que Dawn, un vaisseau spatial qui a visité les petits mondes Vesta et Ceres.
En regardant à un endroit fixe de la constellation du Cygne, le télescope Kepler a continuellement surveillé 100 000 étoiles de la séquence principale pour les planètes. Le télescope a trouvé des exoplanètes en surveillant la gradation des étoiles tandis que les planètes passaient devant elles.
Parce que la gradation des étoiles peut également avoir lieu par d'autres moyens (par exemple, une autre étoile effleurant légèrement la surface), au début, ces planètes ont été confirmées par d'autres télescopes, généralement en mesurant le "vacillement" gravitationnel de la planète sur l'étoile.
En février 2014, cependant, les astronomes ont lancé une nouvelle technique appelée «vérification par multiplicité», qui fonctionne dans les systèmes à planètes multiples. Une étoile avec plusieurs planètes autour d'elle est stable gravitationnellement, selon la théorie, tandis qu'une étoile qui fait partie d'un système d'étoiles soudées aurait un système plus instable en raison de la gravité massive de chaque étoile. Grâce à cette technique, l'équipe a dévoilé 715 planètes confirmées en une seule version, ce qui était alors l'annonce la plus importante. [Galerie: Un monde de planètes Kepler]
Kepler a été approuvé bien au-delà de sa durée de mission d'origine et fonctionnait très bien jusqu'en mai 2013, lorsqu'une seconde de ses quatre roues de réaction ou gyroscopes est tombée en panne. Le télescope a besoin d'au moins trois de ces appareils pour rester pointé dans la bonne direction. À l'époque, la NASA a déclaré que le télescope était toujours en bon état sinon, et a étudié d'autres idées de mission pour le matériel.
Nouvelle mission
En quelques mois, l'agence a proposé une mission qu'elle a surnommée «K2». La mission utiliserait essentiellement le vent solaire du soleil pour stabiliser le pointage du télescope pendant plusieurs mois à la fois. Ensuite, environ quatre fois par an, le télescope, qui mesure environ 4,7 mètres de long et 2,7 mètres de diamètre, se déplaçait vers un champ de vision différent lorsque le soleil se rapprochait trop de ses capteurs.
Alors que le rythme des découvertes planétaires est moindre avec la nouvelle mission, de nouvelles découvertes continuent d'être annoncées. En janvier 2016, plus de 100 nouvelles planètes ont été découvertes avec la méthode K2. "Il s'agit d'une validation de la capacité de l'ensemble du programme K2 à trouver un grand nombre de vraies planètes authentiques", a déclaré Ian Crossfield, astronome à l'Université d'Arizona, lors de la réunion annuelle de l'American Astronomical Society, au cours de laquelle la découverte a été annoncée.
Kepler a examiné le système TRAPPIST-1 - qui contient probablement plusieurs planètes de la taille de la Terre - entre décembre 2016 et mars 2017. En février, une autre équipe d'astronomes a annoncé que d'autres planètes de la taille de la Terre avaient été trouvées. Les scientifiques de Kepler ont ensuite publié les données brutes de leurs observations TRAPPIST-1 pour que d'autres équipes les analysent, si elles étaient intéressées.
En février 2018, la NASA a publié une autre version des données Kepler avec 95 nouvelles planètes trouvées lors de la mission K2. L'une de ces planètes était en orbite autour d'une étoile brillante, ce qui en fait un candidat facile à suivre par un observatoire terrestre.
Découvertes majeures
La principale réalisation de Kepler a été de découvrir la grande variété de systèmes planétaires qui existent. Les systèmes planétaires peuvent exister dans des arrangements compacts dans les limites de l'équivalent de l'orbite de Mercure. Ils peuvent même orbiter autour de deux étoiles, un peu comme Tatooine dans l'univers Star Wars. Et dans une découverte passionnante pour ceux qui recherchent la vie au-delà de la Terre, le télescope a révélé que les petites planètes rocheuses similaires à la Terre sont plus courantes que les plus grandes géantes gazeuses telles que Jupiter.
La NASA a fait une annonce volumineuse en février 2014, lorsque les deux premières années d'observations Kepler ont permis aux astronomes de confirmer 715 nouveaux mondes en une seule fois. La seule diffusion massive d'informations a presque doublé le nombre de planètes connues pour atteindre près de 1 700.
Une autre énorme publication de données est intervenue en mai 2016, avec 1284 nouvelles planètes annoncées. Les découvertes de Kepler à cette époque totalisaient 2 235 planètes, le nombre total d'exoplanètes découvertes (par tous les observatoires) totalisant environ 3 200.
L'année suivante, en juin 2017, est arrivée la publication finale des données de la mission principale de Kepler. Les découvertes planétaires confirmées de Kepler ont été augmentées à 2335. Y compris les planètes potentielles, le nombre total était de 4 034.
Kepler a également accompli sa mission de trouver une planète d'environ la taille de la Terre dans la région habitable d'une étoile. L'exoplanète, surnommée Kepler-69c, se trouve à environ 2 700 années-lumière et a un diamètre d'environ 1,5 fois celui de la Terre.
D'autres mondes étranges découverts par le télescope comprennent Kepler-62e et Kepler-62f, deux mondes aquatiques qui ont probablement un océan global - par opposition à la Terre, qui a une fraction importante de la terre ferme. Les planètes se trouvent à environ 1 200 années-lumière dans la constellation de la Lyre et sont proches de la taille de la Terre.
Des observations Kepler à long terme de l'étoile KIC 8462852 ont révélé un motif bizarre de gradation et d'éclaircissement. Les astronomes tentent toujours de comprendre la nature des changements de luminosité, qui ont été attribués à tout, des comètes à un anneau de poussière inégal, à l'explication moins probable qu'il s'agit d'une mégastructure extraterrestre.
La capacité de Kepler à regarder la luminosité changeante des étoiles a été exploitée pour les Pléiades, un amas d'étoiles bien connu qui n'est qu'à 400 années-lumière et visible à l'œil nu. Les observations de Kepler ont fourni le meilleur suivi de leur variabilité à ce jour.
Fin de la mission
Kepler a été lancé avec 3 gallons (12 kilogrammes) d'hydrazine dans son réservoir de carburant. Le carburant alimente les propulseurs qui aident à corriger la dérive et à effectuer de grandes manœuvres, notamment en pointant vers de nouveaux champs de vision et en orientant ses émetteurs vers la Terre pour descendre les données scientifiques et recevoir des commandes. Étant donné que Kepler n'a pas de jauge précise sur son réservoir de carburant, les ingénieurs n'ont pu estimer que lorsqu'il manquait de carburant. En mars 2018, la NASA a annoncé qu'elle s'attendait à ce que le réservoir de carburant du vaisseau spatial s'assèche dans les mois suivants. Un peu plus de sept mois plus tard, le 30 octobre, la NASA a confirmé que Kepler était à court de gaz, et le vaisseau spatial a été officiellement mis hors service le 15 novembre.
Alors que Kepler a atteint la fin de sa vie de mission, un autre vaisseau spatial est en position de prendre sa place. Un nouveau vaisseau spatial de chasse aux exoplanètes appelé Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) a été lancé le 18 avril 2018 et a commencé à collecter des données le 25 juillet. Contrairement à Kepler, TESS n'est pas dirigé dans une seule direction; au lieu de cela, le vaisseau spatial devrait scanner environ 85% du ciel au cours de sa mission initiale de deux ans. Les responsables de la mission s'attendent à ce que TESS découvre des preuves de quelques dizaines de planètes rocheuses proches de notre planète et de nombreuses autres planètes de tous types, s'appuyant sur l'héritage de Kepler.
Ressources additionnelles:
- Lisez la présentation de la mission Kepler et K2 de la NASA.
- Découvrez les principaux jalons de découverte de Kepler au fil des ans.
- En savoir plus sur les autres missions Discovery de la NASA.
Cet article a été mis à jour le 7 décembre 2018 par la rédactrice de référence de Space.com, Kimberly Hickok.
