Kepler = Delta II 7925 - 7.03.09 - Cape Canaveral

[Salo]

http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/KEPLER060909.xml&headline=Kepler%20Science%20Starting%20Soon

Kepler Science Starting Soon

Jun 9, 2009

Frank Morring, Jr.

Planetary scientists are awaiting the first transmission of science data from NASA's Kepler planet-finding mission to arrive on June 18, after the spacecraft has spent more than a month staring at a stretch of sky in the Cygnus and Lyra constellations.

Kepler is seeking tiny variations in the light reaching its 1.4-meter (4.6-foot) Schmidt telescope. Science data collection started May 12, after a 60-day checkout period. Researchers at Ames Research Center in California are pleased with the calibration data collected, which revealed "hundreds" of variable stars and binary stars eclipsing each other.

The spacecraft is staying in touch with controllers via the Deep Space Network, sending back health data that show it keeping a stable attitude except when its reaction wheels are desaturated every three days or so.

From its "drift-away" orbit around the sun, the spacecraft's photometer can detect variations in light as small as 20 parts per million. The instrument will be able to register the flickers that occur when an extrasolar planet passes in front of its star.

Once the science data start coming down, scientists expect to begin finding many stars like the one designated TrES-2, which has a so-called "Hot Jupiter" planet crossing in front of it every 2.5 days. But it probably will take years to isolate much smaller Earth-like planets orbiting their stars in the "habitable zone" where water can be in its liquid state. Finding those stars is the objective of the mission.

Artist's concept: NASA

[ronatu]

[ronatu]

Kepler first light image: 2 CCD modules

http://kepler.nasa.gov/about/1stlight/2modules.html

[ronatu]

The scientific objective of the Kepler Mission is to explore the structure and diversity of extrasolar planetary systems. More specifically, this is achieved by observing a large sample of stars to:

Goal 1: Determine the frequency of terrestrial and larger planets in or near the habitable zone of a wide variety of spectral types of stars.
The frequency of planets is derived from the number and size of planets found and from the number and spectral type of stars monitored. Even a null result would be highly meaningful because of the large number of stars searched and the low false alarm rate.

Goal 2: Determine the distributions of sizes and orbital semi-major axes of these planets.
The planet's area is found from the fractional brightness decrease and the stellar area. For a detection with a statistical significance of >8 sigma, the uncertainty of the planetary area is about 14% and the planetary radius of 7%.

The planet's semi-major axis is derived from the measured period and stellar mass, using Kepler's Third Law. An uncertainty in the semi-major axis of about 1% results from a 3% uncertainty in the mass of the central star, derived from ground-based spectroscopic observations and stellar modeling.

Goal 3: Estimate the frequency of planets and orbital distribution of planets in multiple-stellar systems.
This goal is achieved by comparing the number of planetary systems found in single versus multi-stellar systems. Multiple-stellar systems are identified from ground-based spectroscopic measurements if they are tightly bound or from high angular resolution observations if they are widely spaced systems.

Goal 4: Determine the distributions of semi-major axis, albedo, size, mass and density of short-period giant planets
Short-period giant planets are also detected from variations in their reflected light. As above, the semi-major axis is derived from the orbital period and the stellar mass.

Transits should also be seen in about 10% of the cases and the size of the planet determined. These planets are found in the first few months of the mission. From the planet size, semi-major axis and the amplitude of reflected light modulation, the albedo is determined. The density is calculated when the planet is seen both in transit (to yield its size) and when Doppler spectroscopy is used (to determine the planet's mass for stars with mv<13 and cooler than F5) as was done for the case of HD209458b.

Goal 5: Identify additional members of each photometrically discovered planetary system using complementary techniques.
Observations using both the Space Interferometry Mission (SIM) and ground-based Doppler spectroscopy are used to search for additional massive companions which do not transit, thereby providing greater details of each planetary system discovered.

Goal 6: Determine the properties of those stars that harbor planetary systems
The spectral type, luminosity class, and metalicity for each star showing transits are obtained from ground-based observations. Additionally, rotation rates, surface brightness inhomogeneities and stellar activity are obtained directly from the photometric data. Stellar age and mass is determined from Kepler p-mode measurements (asteroseismology).

[byran]

Ну что ж третье ожидаемое событие после запуска LRO и первого снимка Гершеля - передача первого пакета научных данных с Кеплера. Правда вылетали на 1.5 суток в безопасный режим, но в принципе пишут, что планируется, что на такого рода проблемы будет уходить до 12 суток в год.

http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/keplerm-20090619.html

Kepler Mission Manager Update06.19.09 Roger Hunter, Kepler-Ames Mission Manager Kepler is more than 10,700,000 kilometers (about 6,600,00 miles) from Earth and continues its planned drift-away orbit. Since May 12, 2009, Kepler has been observing its target region near the Cygnus constellation. Today, data collected continuously since science operations began on May 12, 2009 were downloaded to the Kepler Science Operations Center at Ames Research Center, Moffett Field, Calif. The data were collected from observing over 145,000 stars simultaneously. Scientists will begin in earnest the analysis of this data to search for other Earth-size planets. Engineers also completed Kepler's planned quarterly roll. This roll will ensure that Kepler's solar arrays are kept optimally positioned with respect to our sun, to ensure proper power generation, for the next three months. Both the science data download, and the quarterly roll, are Kepler "firsts" in its planned three-and-a-half-year mission.
On June 15, 2009, Kepler entered safe mode, a protocol executed by the spacecraft as a precautionary safety feature. In this case, the safe mode entry was caused by a fault in part of the spacecraft processor. Upon detection of the entry into safe mode, engineers began anomaly response procedures to determine spacecraft health and status, cause of the fault, and recovery. Engineers determined the spacecraft's stored science data was safe. The fault caused the Kepler photometer to turn off. Further analysis indicated the Kepler subsystems were not endangered by the fault. Engineers re-initialized the photometer, downlinked the science data, performed the quarterly roll, and returned the spacecraft to its mission. Analysis will continue on spacecraft telemetry files to better understand the root cause of the safe-mode event. The mission baseline allows for 12 days per year for potential safe-mode events such as this one. This particular event consumed about one-and-a-half days of what would have been time collecting science data. In mission dress rehearsals prior to launch, the Kepler team practiced responses to non-nominal conditions, like safe-mode events and spacecraft malfunctions. Thanks to this practice, the team responded effectively and efficiently to restore Kepler to its nominal operational status. Twice-per-week routine contacts with the Kepler spacecraft will resume, as Kepler collects another 30 days of science data in its hunt for Earth-like planets. The next science data download will occur in late July.

Теоретически в ближайшие дни могут опубликовать графики транзитов трех уже известных транзитных планет на поле Кеплера (среди них есть кстати и горячий нептун HAT-P-11).

В общем теперь ждем утверждение TESS на конкурсе SMEX.

[byran]

В общем теперь ждем утверждение TESS на конкурсе SMEX.

Мдя все же TESS не попал в финал.  
http://www.nasa.gov/home/hqnews/2009/jun/HQ_09-141_SMEX_Selections.html

Победили проекты по исследованию Солнца и ренгеновской астрономии. Не будет у Кеплера достойного продолжателя для поиска транзитных планет у ярких и близких звезд. Теоретически еще остается европейский PLATO в конкурсе Space Vision 2015-2025.

Все таки сильный удар по экзопланетным планам в следующем десятилетии.
http://twitter.com/TESS_NASA
Разработчики TESS пытаются не показывать своего разочарования

[OlegVG]

А мне думается, Кеплера достаточно для предварительной статистики. Плюс проекты по поиску микролинз. Ближайшие звёзды нужно изучать уже другими методами, астрометрией и прямым наблюдением...

[byran]

Ближайшие звёзды нужно изучать уже другими методами, астрометрией и прямым наблюдением...

Ну проблема, что пока ничего такого не утвержденно. Всякие SIM, TPF и Darwin'ы это лишь предложения без необходимого финансирования. В планах есть только телескоп имени Вебба, но его возможности в обнаружения планет ограничиваются лишь газовыми гигантами. На миссию вроде TESS нужно 3 года подготовки (т.е. от утверждения с графиком финансирования до запуска), на миссию вроде SIM-Lite 5-6 лет, а на большой космический телескоп вообще до 10 лет.
Хотя теоретически TESS может заменить наземный проект MEarth. Правда лишь частично - с числом открытий на 2-3 порядка меньше.

[byran]

2 июля сеанс связи показал, что Кеплер опять вылетел в безопасный режим. Сюдя по всему снова потеряли данные, как минимум за сутки наблюдений?

http://kepler.nasa.gov/about/manager.html

2009 July 7. Mission Manager Update - On July 4, Kepler passed a point 12,500,000 kilometers (7,767,140 miles) from Earth. In a regularly scheduled communication with Kepler on July 2, engineers determined the spacecraft had entered safe mode.  Safe mode is a self-protective measure that a spacecraft takes when a malfunction occurs. Engineers diagnosed the health and safety of the spacecraft subsystems. All subsystems were found to be normal, with the photometer turned off (the photometer is automatically turned off in a safe mode event). After downloading engineering health and status files, the Kepler project team continued taking steps to return the spacecraft to science operations. Science data collected since June 19 were downloaded to ground controllers, the photometer was powered back on, and Kepler was reoriented back to its science data collecting attitude. By late July 3, Kepler had returned to normal science operations.
Engineers determined that this event was caused by a processor reset, as it was with a similar safe mode event on June 15. They continue to evaluate data from both events to determine their root cause.

[byran]

http://kepler.nasa.gov/about/manager.html
Пресс-релиз от 23 июля.
Начат анализ первого пакета данных (50 гигабайт) переданного 18-19 июня, в котором содержится фотометрия 145 тыс. звезд в течение более 30 суток. Также ищутся причины двух произошедших сбоев приведших к выходу в безопасный режим в июне и июле. С этой целью связь с КА подерживается ежедневно. Из-за второго сбоя зарегистрированного 2 июля передача второго пакета будет отложена с 20 июля на 20 августа.

[byran]

Кстати насколько я понял из чтения наблюдательной программа на телескопе Кек за второй семестр 2009 года первые RV-замеры начнутся уже в ближайшие дни.
http://nexsci.caltech.edu/missions/KeckSolicitation/proposal-current.shtml
http://www2.keck.hawaii.edu/observing/schedule/index.php
Фамилия одного из участников проекта - Borucki упоминается в наблюденмях 29-31 июля 2009 года с использованием HIRES.
Затем с 1 по 9 сентября пройдет по-видимому главная наблюдательная компания в семестре, так как после уже следуют снова лишь 2-3 дневные компании - 3-5 октября, 28-29 октября.

Видимо основная цель будет имея фотомерию за 1-3 месяца "взвесить" значительную часть обнаруженных короткопериодичных планет-гигантов. Теоретически их может быть больше 1 тысячи, и это не считая ложных кандидатов.

Так что вполне возможно первые планеты Кеплера будут представлены уже в августе или сентябре.

[byran]

И конечно не стоит сбрасывать со счетов сам телескоп Кек. Если для Корот-7 Харспу приходилось делать 20-30 минутные экспозиции, то в случае Кека они будут на примерно порядок короче, так как Кек 10-метровый телескоп и его собирающая площадь в 10 раз соответственно больше.
Итого за 9 ночей подряд примерно по 10 часов можно взвесить примерно 9*10*60/2*10=270 горячих юпитеров, если считать что на каждый нужно по 10 RV-замеров и нет ложных кандидатов. Так же не стоит забывать, что все цели находятся примерно в одном квадрате и на перенацеливание будет уходить мало времени.

Т.е. существует большая вероятность, что Кеплер откроет 100-200 транзитных планет уже в этом году.

[Брабонт]

NASA TV:

August 6, Thursday
2 p.m. - Kepler Mission News Conference - HQ (Public and Media Channels)

[byran]

Спасибо за инфу!    Похоже уже первые открытия презентуют - как раз после тестовых наблюдений HIRES 29-31 июля.

Вообще исходя из моего преведующего расчета можно даже попробывать угадать сколько новых планет представят - от 10 до 100 горячих транзитных юпитеров, если считать, что ложный кандидат будет приходится от 10 к 1 до их отсутствия. Хотя дополнительную неопределеность вносит, тот факт, что первые наблюдения шли вместе с Калифорнийской группой, и не понятно сколько времени было использовано конкретно на кандидаты Кеплера.

Особенно конечно интересно наличие т.н. ультро-горячих юпитеров, т.е. газовых гигантов с периодом обращения меньше 1 суток. Две таких планеты были недавно открыты SuperWASP, так же Сорот-7b имеет такой небольший период обращения.

[pkl]

Я вот подумал: чтобы судить о распространённости в Галактике звёзд с планетами, и, тем более, землеподобными, нужна статистика. В нашей Галактике примерно 100 млрд. звёзд. Значит, чтобы проанализировать хотя бы 1%, нам нужно замерить ОДИН МИЛЛИАРД ЗВЁЗД, причём, желательно, расположенных более-менее равномерно по всему Млечному Пути. Только тогда уже можно будет о чём-то судить.

 :shock:  

Вот, кстати, предлагаю новую миссию так и назвать.

[Брабонт]

:shock:  

Вот, кстати, предлагаю новую миссию так и назвать.

Как назвать,  ":shock:  " ?!

[byran]

Ну вообще нечто подобное уже есть
http://en.wikipedia.org/wiki/Gaia_mission

Как раз астрометрический обзор около 1 млрд. звезд

Determine the positions of stars at a magnitude of V=10 down to a precision of 7 millionths of an arcsecond (

[Имxотеп]

August 6, Thursday
2 p.m. - Kepler Mission News Conference - HQ (Public and Media Channels)

Как и ожидалось, никаких грандиозных открытий "Кеплер" еще не совершил.  Подтверждены 3 известные транзитные планеты, у HAT-P-7b зарегистрировано вторичное затмение и смена фаз: пресс-релиз

[byran]

August 6, Thursday
2 p.m. - Kepler Mission News Conference - HQ (Public and Media Channels)

Как и ожидалось, никаких грандиозных открытий "Кеплер" еще не совершил.  Подтверждены 3 известные транзитные планеты, у HAT-P-7b зарегистрировано вторичное затмение и смена фаз: пресс-релиз

Да мой прогноз оказался неверным. В общем до этого уже попадалось сообщение, что ничего нового не будет.
А так вроде пишут, что удалось зарегистрировать у HAT-P-7b даже тепловое смещение. Насколько я понимаю до этого оно регистрировалось лишь у Ипсилон Эридана b. Порадовало, что подтвержденна долговременная точность, и никаких сообщений о сбоях, значит безопасных режимов после 2 июля не было.

[Имxотеп]

Натали Баталья, один из участников проекта, написала небольшой очерк по случаю недавней пресс-конференции, его перевод доступен здесь. Становится понятно, как же трудно они шли к своему первому успеху.