Kepler , satélite dos EUA que detectou planetas extra-solares observando - da órbita ao redor do Sol - um ligeiro escurecimento durante os trânsitos conforme esses corpos passavam na frente de suas estrelas. Um objetivo importante da missão de Kepler era determinar a porcentagem de planetas que estão nas zonas habitáveis de suas estrelas ou perto delas - isto é, as distâncias das estrelas nas quais água líquida e, portanto, possivelmente vida, poderiam existir.
Questionário Questionário sobre astronomia e espaço O dia em que os raios diretos do Sol cruzam o equador celestial é chamado: Detectar o trânsito de um planeta extrasolar é muito desafiador. Por exemplo, o diâmetro da Terra é apenas 1/109 do do Sol, de modo que, para um observador externo do sistema solar, a passagem da Terra diminuiria a produção do Sol em apenas 0,008%. Além disso, o plano orbital de um planeta deve estar alinhado para passar na frente da estrela. A observação contínua sem distorção atmosférica ou ciclos diurnos e noturnos - impossíveis da Terra - é essencial para a missão. O Kepler foi colocado em uma órbita heliocêntrica com um período de 372,5 dias para que gradualmente se arrastasse para a Terra, evitando efeitos da magnetosfera que pudessem interferir na missão.
As operações começaram cerca de um mês após o lançamento do Kepler em 6 de março de 2009. Uma das quatro rodas de reação usadas para apontar a espaçonave falhou em 2012, mas as outras três conseguiram manter o Kepler observando seu campo de visão. A coleta de dados terminou em maio de 2013, quando outra roda falhou. No entanto, os cientistas desenvolveram uma nova estratégia de observação para combinar as duas rodas de reação restantes com a pressão da radiação solar nos painéis solares do Kepler para manter a espaçonave apontada para o mesmo ponto do céu por 83 dias seguidos. Depois de 83 dias, a luz do sol entraria no telescópio e o satélite seria direcionado para outro pedaço de céu. A missão K2, que utilizou essa estratégia, teve início em maio de 2014 e continuou até outubro de 2018, quando a espaçonave ficou sem combustível e foi aposentada.
A espaçonave carregava um único telescópio de 95 cm (37 polegadas) que olhava para o mesmo pedaço do céu (105 graus quadrados). A região original selecionada estava na constelação de Cygnus, que estava fora do plano do sistema solar para evitar o embaçamento pela luz espalhada por poeira interplanetária ou refletida por asteróides. Dispositivos de carga acoplada (CCDs) operaram como sensores de luz em vez de imagens, a fim de capturar pequenas mudanças no brilho das estrelas durante a missão. A cena estava fora de foco de modo que cada estrela cobria vários pixels; se as estrelas não fossem desfocadas, os pixels nos CCDs ficariam saturados e reduziriam a precisão das observações. Estrelas mais fracas do que a magnitude visual 14 foram rejeitadas, mas isso deixou mais de 100.000 estrelas no campo de visão. Para uma estrela com um planeta semelhante à Terra,os cientistas estimaram que a probabilidade de Kepler observar aquele planeta eclipsando sua estrela era de cerca de 0,47%.
Ao final de sua missão, o Kepler descobriu 2.662 planetas extrasolares, cerca de dois terços de todos os planetas então conhecidos. Um deles, o Kepler-22b, tem um raio 2,4 vezes o da Terra e foi o primeiro planeta a ser encontrado na zona habitável de uma estrela como o Sol. Kepler-20e e Kepler-20f foram os primeiros planetas do tamanho da Terra a serem encontrados (seus raios são 0,87 e 1,03 vezes o raio da Terra, respectivamente). Kepler-9b e Kepler-9c foram os primeiros dois planetas observados transitando pela mesma estrela. Kepler-186f foi o primeiro planeta do tamanho da Terra encontrado dentro da zona habitável de sua estrela. O Kepler descobriu entre 2 e 12 planetas que têm aproximadamente o tamanho da Terra nas zonas habitáveis de suas estrelas.
