Il telescopio spaziale Kepler

Con la scoperta dell'esopianeta Kepler-452b si è riacceso l'interesse per la ricerca di pianeti alieni che potrebbero ospitare la vita. Ecco cosa sono, come si cercano e quali sono i più interessanti trovati finora.

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a cura di Tom's Hardware

Kepler è tornato alla ribalta delle cronache il 23 luglio scorso con la scoperta di Kepler-452b (ne parleremo in dettaglio nella prossima pagina). Forse non tutti coloro che hanno apprezzato la notizia sanno che questa missione della NASA costata 600 milioni di dollari è stata lanciata il 7 marzo 2009 con l'obiettivo principale di monitorare una porzione della nostra regione della Via Lattea e scoprire dozzine di pianeti simili alla Terra, vicino o nella zona abitabile, e determinare quante delle miliardi di stelle della nostra galassia posseggano pianeti.

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L'obiettivo scientifico della missione Kepler è quello di esplorare la struttura e la diversità dei sistemi planetari. Questo risultato è ottenuto attraverso la rilevazione di un ampio campione di stelle per:

  • Determinare la quantità di pianeti con dimensioni pari o superiori a quelle della Terra, prossimi alla zona abitabile di una grande varietà di stelle;
  • Determinare dimensioni e forme delle orbite di questi pianeti;
  • Stimare quanti pianeti ci sono nei sistemi multi-stella;
  • Determinare la varietà di orbite e riflettività dei pianeti, la loro dimensione, massa e densità;
  • Identificare altri componenti di ciascun sistema planetario scoperto;
  • Determinare le proprietà di quelle stelle che ospitano sistemi planetari

Com'è fatto Kepler

Kepler è un telescopio spaziale che monitorato più di 150.000 stelle simultaneamente, registrando i minimi cali di luminosità che avrebbero potuto indicare il transito di un pianeta. Un lavoro che richiedeva un puntamento estremamente preciso. A questo proposito il telescopio dispone di tre giroscopi (o ruote di reazione), che fino a quando hanno funzionato (maggio 2013) hanno dato alla struttura la stabilità necessaria per svolgere egregiamente il lavoro.

Infografica Kepler

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Il telescopio di per sé stesso pesa 1.039 chili e si compone di uno specchio primario con un diametro di 1,4 metri e un'apertura di 0,95 metri: all'epoca in cui fu costruito era il più grande mai mandato in orbita.

La fotocamera del telescopio è composta da una matrice di 42 sensori CCD da 2200 × 1024 pixel ciascuno, per una risoluzione totale di 95 megapixel: anche in questo caso è un record, perché ai tempi si trattava della più grande mai lanciata nello spazio. I CCD vengono letti ogni 6 secondi per limitarne la saturazione, e le immagini vengono generate tramite uno strumento che somma 30 minuti di letture.

Le grandi scoperte

A maggio 2013 due dei tre giroscopi (o ruote di reazione) usati dalla sonda andarono fuori uso. Fino a quel momento però Kepler aveva generato un'immensa mole di dati che sono tuttora oggetto di analisi. E proprio dal lavoro che ha fatto in passato sono emerse scoperte molto importanti. I suoi "occhi" erano puntati sulle costellazioni del Cigno, della Lira e del Drago.

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Ad esempio, la scoperta di Kepler-452b è stata annunciata in concomitanza con altri 521 "candidati" pianeti, portando il bottino totale di Kepler di potenziali pianeti a 4.696. Per ora 1.030 di questi mondi sono stati confermati come pianeti da osservazioni e analisi successive.

Infografica PG 7

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Non solo: 11 dei 521 candidati pianeti appena rilevati sono simili a Kepler-452b, nel senso che hanno un diametro grande meno di due volte rispetto a quello della Terra e risiedono nella zona abitabile della loro stella. Conferme che sono state possibili grazie all'ausilio di un nuovo software che automatizza alcune parti del processo di analisi dei dati, che in precedenza avveniva manualmente.

Indipendentemente da ciò che accadrà in futuro, le scoperte di Kepler hanno già rivoluzionato la ricerca dei pianeti extrasolari. La NASA fa infatti notare che Kepler ha trovato più di metà di tutti gli esopianeti a oggi conosciuti, e il numero continuerà a salire dato che gli scienziati non hanno ancora finito di esaminare i dati.

Inoltre, un certo numero dei pianeti che ha individuato potrebbe essere riconducibile a piccoli mondi rocciosi con condizioni temperate in superficie, vale a dire un clima che potrebbe essere relativamente ospitale.

Kepler 2

Nonostante gli inconvenienti tecnici sappiamo inoltre che Kepler riuscirà a proseguire la sua missione. Gli esperti nella NASA hanno annunciato la missione K2 (Kepler 2), che sarà possibile sfruttando la pressione della radiazione solare come stabilizzatore per restituire una precisione accettabile alle osservazioni.

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Secondo gli scienziati infatti la pressione solare può essere sfruttata per contribuire a stabilizzare il telescopio. L'idea è quella di posizionare i pannelli solari di Kepler parallelamente al suo percorso orbitale attorno al Sole, in modo che i fotoni li colpiscano in modo uniforme, facendo puntare la sonda verso un unico punto nello spazio. La posizione potrà essere tenuta solo per periodi limitati di tempo, ma dovrebbero essere sufficienti.