La misión Kepler permitió el descubrimiento de miles de exoplanetas, revelando una profunda verdad sobre nuestro lugar en el cosmos: hay más planetas que estrellas en la galaxia de la Vía Láctea. Sin embargo, el camino hacia este cambio fundamental en nuestra comprensión del universo requirió casi 20 años de persistencia antes de que la misión se convirtiera en una realidad con su selección en 2001.
Los astrónomos habían asumido, pero aún no habían confirmado, la existencia de exoplanetas cuando se sugirió por primera vez en 1983 el concepto de misión que se convertiría en Kepler. No fue hasta la década de 1990 que se hicieron las primeras confirmaciones de planetas orbitando estrellas fuera de nuestro sistema solar, la mayoría de ellos gigantes gaseosos orbitando cerca de su estrella anfitriona, nada similar a lo que conocemos de nuestro propio sistema solar.
Cuando Kepler se lanzó en 2009, se habían descubierto menos de 400 exoplanetas. Hoy en día, hay más de 5.500 exoplanetas confirmados y más de la mitad de ellos fueron descubiertos a partir de datos de Kepler. Muchos de estos exoplanetas confirmados residen en la llamada "zona habitable" de su estrella, lo que los convierte en los principales candidatos para futuras observaciones que descubran más misterios del universo, incluido el potencial de vida.
La misión Kepler fue diseñada para responder a las preguntas "¿Qué tan prevalentes son otros mundos?" y "¿Qué tan único es nuestro sistema solar?" Incluso si Kepler hubiera descubierto lo contrario, que los exoplanetas eran raros, Kepler habría sido una misión histórica, ya que la cuestión que abordaba era tan profunda científicamente.
Las versiones anteriores de la propuesta de misión habían sido rechazadas cuatro veces a partir de 1992. En aquel entonces, la misión se conocía como FRequency of Earth-Sized Inner Planets (FRESIP). Después de su segundo rechazo en 1994, los miembros del equipo David Koch, Jill Tarter y Carl Sagan, sugirieron el cambio de nombre de FRESIP a Kepler.
Uno de los cambios técnicos introducidos en la propuesta de 1994 antes de la presentación de 1996 incluía el cambio de la órbita del punto de Lagrange L2 a una órbita heliocéntrica. Esto permitió a Kepler utilizar ruedas de reacción para apuntar la nave espacial, lo que redujo el consumo de combustible del propulsor y ahorró costes.
Esto no fue suficiente para convencer a la NASA. A fin de abordar las preocupaciones sobre la misión propuesta, se celebraron dos grandes manifestaciones, una después de los rechazos de 1996 y otra de 1998. Las demostraciones redujeron el riesgo que hizo que algunos revisores se detuvieran y brindaron al equipo de Kepler la oportunidad de refinar sus operaciones.
La primera demostración demostró que era posible el monitoreo continuo y automático de miles de estrellas. Para esa demostración, se instaló un instrumento llamado fotómetro Vulcan en el Observatorio Lick en California, que envió sus datos por radio al Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, para su análisis automatizado. La segunda demostración (después del rechazo de 1998) fue la construcción de la instalación del banco de pruebas Kepler.
El banco de pruebas demostró que la tecnología existente de dispositivos de carga acoplada (CCD), no diferente de una cámara digital de consumo, podía lograr la precisión necesaria para detectar planetas del tamaño de la Tierra en medio de los diversos tipos de ruido que se esperan en todo el sistema, desde las vibraciones hasta el movimiento de la imagen y los impactos de rayos cósmicos. El equipo de Kepler en Ames construyó un intrincado cielo simulado y Ball Aerospace, el socio de la industria a lo largo de los muchos años de propuestas y la misión en sí, construyó el simulador numérico para la demostración. El banco de pruebas del laboratorio de Ames se exhibe ahora en el Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian.
Estas manifestaciones finalmente pusieron fin a las preocupaciones restantes. En 2001, Kepler fue seleccionado más de 17 años después de que su investigador principal, William Borucki, escribiera un artículo que consideraba un fotómetro espacial para detectar planetas del tamaño de la Tierra con su colega Audrey Summers de la Rama de Estudios Teóricos y Planetarios de la División de Ciencias Espaciales de Ames.
En los ocho años transcurridos entre la selección y el lanzamiento el 6 de marzo de 2009, la misión respondió a una serie de desafíos y cambios que estaban en gran medida fuera del control del equipo, como la institución de una política por parte de la NASA que requería que el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland o el Laboratorio de Propulsión a Chorro en el sur de California administraran las misiones planetarias. cambios en los requisitos contables y el aumento de los costos de lanzamiento. Esas partes de la historia de Kepler se cuentan en detalle en el último libro de la Oficina de Historia de la NASA, NASA's Discovery Program: The First Twenty Years of Competitive Planetary Exploration.
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