केप्लर स्पेस टेलीस्कोप: द ओरिजिनल एक्सोप्लैनेट हंटर

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नासा के केपलर स्पेस टेलीस्कोप अंतरिक्ष में एक वेधशाला थी जो हमारे सौर मंडल के बाहर ग्रहों को खोजने के लिए समर्पित थी, जो पृथ्वी को खोजने वाले ग्रहों पर विशेष ध्यान केंद्रित कर सकते थे। वेधशाला मार्च 9, 2018 में 15 नवंबर, 2018 को इसके विमोचन से, केवल 9 वर्षों के लिए कमीशन में थी।

वेधशाला के प्रक्षेपण के बाद से, खगोलविदों ने अकेले इस दूरबीन के माध्यम से हजारों अतिरिक्त-सौर ग्रहों, या एक्सोप्लैनेट्स की खोज की है। उनमें से ज्यादातर ऐसे ग्रह हैं जो पृथ्वी और नेपच्यून के आकार (जो पृथ्वी के आकार का चार गुना है) के बीच हैं। इनमें से कई ग्रहों को नक्षत्र सिग्नस के एक छोटे से क्षेत्र में खोजा गया था, जहां केप्लर को अपने मिशन के पहले चार वर्षों के लिए इंगित किया गया था।

केपलर ने अपने कार्यकाल के दौरान 2,682 एक्सोप्लेनेट्स की खोज की और पुष्टि की प्रतीक्षा में 2,900 से अधिक उम्मीदवार ग्रह हैं - इतिहास से पता चलता है कि उनमें से अधिकांश वास्तविक सौदे हैं। मिशन अपनी निर्धारित अंतिम तिथि से आगे भी जारी रहा, हालांकि 2013 में इंगित करने के साथ समस्याओं ने मिशन प्रबंधकों को एक K2 मिशन बनाने के लिए मजबूर किया जिसमें केप्लर ने आकाश के विभिन्न स्थानों पर अपना दृष्टिकोण बदल दिया।

एक्सोप्लेनेट शिकार के शुरुआती वर्षों में, खगोलविदों को विशाल गैस दिग्गजों - बृहस्पति के आकार और बड़े - जो अपने मूल स्टार के करीब दुबके हुए थे, खोजने में सक्षम थे। केपलर (साथ ही साथ जमीन से अधिक परिष्कृत ग्रह-शिकार) के अतिरिक्त होने का अर्थ है कि अधिक "सुपर-अर्थ" पाए गए हैं, या ग्रह जो पृथ्वी की तुलना में थोड़े बड़े हैं, लेकिन एक चट्टानी सतह है। केप्लर के खोज से खगोलविदों को एक्सोप्लेनेट्स को प्रकारों में समूहित करना शुरू करने की अनुमति मिलती है, जो उनकी उत्पत्ति को समझने में मदद करता है।

प्राथमिक मिशन

$ 600 मिलियन केप्लर को 2009 में इस उम्मीद के साथ लॉन्च किया गया था कि यह एक साल चलेगा। यह नासा के डिस्कवरी कार्यक्रम का हिस्सा था, जो सौर मंडल की खोज के लिए कम लागत वाले अंतरिक्ष यान को लक्षित करता है; केप्लर को 2001 में डॉन के रूप में चुना गया था, जो एक अंतरिक्ष यान था जो छोटी दुनिया के वेस्टा और सेरेस का दौरा करता था।

नक्षत्र सिग्नस में एक निश्चित स्थान पर टकटकी लगाकर, केपलर टेलीस्कोप ने ग्रहों के लिए लगातार 100,000 मुख्य अनुक्रम सितारों की निगरानी की। ग्रहों के सामने से गुजरते हुए तारों को देखने के लिए दूरबीन से एक्सोप्लेनेट्स मिले।

क्योंकि स्टार डिमिंग दूसरे माध्यमों से भी हो सकता है (उदाहरण के लिए, सतह पर एक और तारा थोड़ा चरागाह), शुरुआती दिनों में इन ग्रहों को अन्य दूरबीनों के माध्यम से पुष्टि की गई थी, आमतौर पर ग्रह पर "गुरुत्वाकर्षण" को मापने के द्वारा तारा पर होता है।

फरवरी 2014 में, हालांकि, खगोलविदों ने "मल्टीप्लेयर द्वारा सत्यापन" नामक एक नई तकनीक का बीड़ा उठाया, जो कई-ग्रह प्रणालियों में काम करता है। सिद्धांत के अनुसार, इसके चारों ओर कई ग्रहों वाला एक तारा गुरुत्वाकर्षण रूप से स्थिर है, जबकि एक तारा जो सितारों की एक घनिष्ठ प्रणाली का हिस्सा है, प्रत्येक तारा के विशाल गुरुत्वाकर्षण के कारण एक अधिक अस्थिर प्रणाली होगी। इस तकनीक के माध्यम से, टीम ने एक रिलीज में 715 पुष्ट ग्रहों का अनावरण किया, जो उस समय की सबसे बड़ी एकल घोषणा थी। [गैलरी: केप्लर ग्रहों की दुनिया]

केप्लर को अपने मूल मिशन की लंबाई से परे अनुमोदित किया गया था और मई 2013 तक ठीक चल रहा था, जब इसके चार प्रतिक्रिया पहियों या जाइरोस्कोप में से एक भी विफल रहा। सही दिशा में इंगित रहने के लिए दूरबीन को इनमें से कम से कम तीन उपकरणों की आवश्यकता होती है। उस समय, नासा ने कहा कि दूरबीन अभी भी अन्यथा अच्छी स्थिति में थी, और हार्डवेयर के लिए वैकल्पिक मिशन विचारों की जांच की।

नया मिशन

कुछ महीनों के भीतर, एजेंसी एक मिशन के साथ आई जिसे उसने "K2" करार दिया। मिशन अनिवार्य रूप से एक बार में कई महीनों के लिए दूरबीन के संकेत को स्थिर करने के लिए सूरज की सौर हवा का उपयोग करेगा। फिर, वर्ष में लगभग चार बार, टेलीस्कोप, जो लगभग 15 फीट (4.7 मीटर) लंबा और 9 फीट (2.7 मीटर) व्यास का होता है, जब सूर्य अपने सेंसर के बहुत करीब पहुंच जाता है, तो यह एक अलग क्षेत्र है।

जबकि नए मिशन के साथ ग्रहों की खोज की गति कम है, नए खोज की घोषणा जारी है। जनवरी 2016 तक, K2 विधि के साथ 100 से अधिक नए ग्रहों की खोज की गई थी। अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी की वार्षिक बैठक के दौरान एरिजोना विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री, इयान क्रॉसफ़ील्ड ने कहा, "यह पूरे के 2 कार्यक्रम की सत्य, बोना फाइड ग्रहों को खोजने की क्षमता का एक सत्यापन है।"

केप्लर ने TRAPPIST-1 प्रणाली की जांच की - जिसमें संभावना है कि इसमें कई पृथ्वी-आकार के ग्रह हैं - दिसंबर 2016 से मार्च 2017 के बीच। उस फरवरी में, खगोलविदों की एक और टीम ने घोषणा की कि पृथ्वी के आकार के और अधिक ग्रह पाए गए थे। केप्लर वैज्ञानिकों ने तब अन्य टीमों के विश्लेषण के लिए उनके TRAPPIST-1 अवलोकनों से कच्चे डेटा को जारी किया, यदि वे रुचि रखते थे।

फरवरी 2018 में, नासा ने K2 मिशन के दौरान पाए जाने वाले 95 नए ग्रहों के साथ केप्लर डेटा की एक और रिलीज़ को बाहर कर दिया। उन ग्रहों में से एक चमकीले तारे की परिक्रमा कर रहा था, जिससे यह एक ग्राउंड वेधशाला द्वारा अनुवर्ती के लिए एक आसान उम्मीदवार बन गया।

प्रमुख खोजें

केपलर की बड़ी उपलब्धि ग्रह प्रणालियों की सरासर विविधता की खोज थी जो वहां से बाहर हैं। ग्रह प्रणालियां बुध की कक्षा के समतुल्य सीमा के भीतर कॉम्पैक्ट व्यवस्था में मौजूद हो सकती हैं। वे दो सितारों के आसपास भी परिक्रमा कर सकते हैं, स्टार वार्स ब्रह्मांड में तातोईन की तरह। और पृथ्वी से परे जीवन चाहने वालों के लिए एक रोमांचक खोज में, टेलीस्कोप ने खुलासा किया कि पृथ्वी के समान छोटे, चट्टानी ग्रह बृहस्पति जैसे बड़े गैस दिग्गजों की तुलना में अधिक सामान्य हैं।

नासा ने फरवरी 2014 में एक स्वैच्छिक घोषणा की थी, जब केप्लर टिप्पणियों के पहले दो वर्षों ने खगोलविदों को एक चक्कर में 715 नई दुनिया की पुष्टि करने की अनुमति दी थी। सूचना के एकल थोक रिलीज ने ज्ञात ग्रहों की संख्या लगभग 1,700 तक दोगुनी कर दी।

मई 2016 में एक और विशाल डेटा आया, जिसमें 1,284 नए ग्रहों की घोषणा की गई थी। केप्लर ने उस समय 2,235 ग्रहों को खोजा, जिसमें कुल एक्सोप्लैनेट की संख्या (सभी वेधशालाओं द्वारा) की संख्या लगभग 3,200 थी।

अगले वर्ष, जून 2017 में, केपलर के प्राथमिक मिशन से डेटा की अंतिम रिलीज हुई। केपलर की पुष्टि की गई ग्रहों की संख्या 2,335 हो गई। संभावित ग्रहों सहित, कुल गिनती 4,034 थी।

केप्लर भी अपने मिशन के माध्यम से एक ग्रह को एक तारे के रहने योग्य क्षेत्र में पृथ्वी के आकार को खोजने के लिए आया था। एक्सोप्लेनेट, जिसे केप्लर -69 सी कहा जाता है, लगभग 2,700 प्रकाश वर्ष दूर है और इसका व्यास पृथ्वी से लगभग 1.5 गुना है।

दूरबीन द्वारा खोजे गए अन्य अजीब दुनिया में केप्लर -62 ई और केप्लर -62 एफ शामिल हैं, दो पानी की दुनिया की संभावना है कि एक वैश्विक महासागर है - पृथ्वी के विपरीत, जिसमें शुष्क भूमि का एक महत्वपूर्ण अंश है। ग्रह नक्षत्र ल्यारा में लगभग 1,200 प्रकाश वर्ष दूर हैं और पृथ्वी के आकार के करीब हैं।

स्टार KIC 8462852 के लंबे समय तक केपलर टिप्पणियों ने डिमिंग और ब्राइटनिंग के एक विचित्र पैटर्न का खुलासा किया। खगोलविद् अभी भी चमक परिवर्तनों की प्रकृति का पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं, जो धूमकेतु से धूल की असमान अंगूठी तक किसी भी चीज को कम संभावना वाले स्पष्टीकरण के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है कि यह एक विदेशी मेगास्ट्रक्चर है।

सितारों की बदलती चमक को देखने के लिए केप्लर की क्षमता प्लीएड्स के लिए शोषित थी, सितारों का एक प्रसिद्ध समूह जो केवल 400 प्रकाश वर्ष दूर है और नग्न आंखों को दिखाई देता है। केपलर की टिप्पणियों ने उनकी परिवर्तनशीलता का सबसे अच्छा ट्रैकिंग प्रदान किया।

मिशन का अंत

केपलर को अपने ईंधन टैंक में 3 गैलन (12 किलोग्राम) हाइड्रेंजीन के साथ लॉन्च किया गया था। ईंधन थ्रस्टरों को शक्ति देता है जो सही बहाव में मदद करता है और बड़े युद्धाभ्यास करता है, जिसमें विज्ञान के नए क्षेत्रों की ओर इशारा करते हैं और इसके ट्रांसमीटरों को विज्ञान के डेटा को डाउनलिंक करने और कमांड प्राप्त करने के लिए पृथ्वी पर उन्मुख करते हैं। चूंकि केप्लर के पास अपने ईंधन टैंक पर एक सटीक गेज नहीं है, इसलिए इंजीनियर केवल अनुमान लगा सकते थे कि यह ईंधन से बाहर कब चल रहा है। मार्च 2018 में, नासा ने घोषणा की कि उसने अगले महीनों में अंतरिक्ष यान के ईंधन टैंक के सूखने की उम्मीद की है। सात महीने बाद, 30 अक्टूबर को, नासा ने पुष्टि की कि केपलर गैस से बाहर है, और अंतरिक्ष यान आधिकारिक तौर पर 15 नवंबर को विघटित हो गया था।

जबकि केप्लर अपने मिशन के जीवनकाल के अंत तक पहुंच गया है, एक और अंतरिक्ष यान इसकी जगह लेने की स्थिति में है। 18 अप्रैल, 2018 को एक नया एक्सोप्लेनेट-शिकार अंतरिक्ष यान जिसे ट्रांसिटिंग एक्सोप्लेनेट सर्वे सैटेलाइट (TESS) कहा गया और 25 जुलाई को डेटा एकत्र करना शुरू किया। केप्लर के विपरीत, TESS को केवल एक दिशा में इंगित नहीं किया गया; इसके बजाय, अंतरिक्ष यान अपने दो साल के मिशन के दौरान लगभग 85 प्रतिशत आकाश को स्कैन करने के लिए निर्धारित है। मिशन के अधिकारियों को उम्मीद है कि केप हमारे ग्रह के करीब कुछ दर्जन चट्टानी ग्रहों और हमारे सभी प्रकार के कई अन्य ग्रहों के साक्ष्य को उजागर करेगा, जो केप्लर की विरासत पर आधारित है।

अतिरिक्त संसाधन: