Kepler , satellite américain qui a détecté des planètes extrasolaires en observant - depuis l'orbite autour du Soleil - une légère atténuation pendant les transits lorsque ces corps passaient devant leurs étoiles. Un objectif important de la mission de Kepler était de déterminer le pourcentage de planètes qui se trouvent dans ou à proximité des zones habitables de leurs étoiles, c'est-à-dire les distances des étoiles auxquelles l'eau liquide, et donc éventuellement la vie, pourraient exister.
Quiz Astronomie et espace Quiz Le jour où les rayons directs du Soleil traversent l'équateur céleste s'appelle: Détecter le transit d'une planète extrasolaire est très difficile. Par exemple, le diamètre de la Terre n'est que de 1/109 de celui du Soleil, de sorte que, pour un observateur extérieur du système solaire, le passage de la Terre atténuerait la sortie du Soleil de seulement 0,008%. De plus, le plan orbital d'une planète doit être aligné pour passer devant l'étoile. Une observation continue sans distorsion atmosphérique ni cycles jour-nuit - impossible depuis la Terre - est essentielle à la mission. Kepler a été placé sur une orbite héliocentrique avec une période de 372,5 jours afin qu'il traîne progressivement la Terre, évitant ainsi les effets de la magnétosphère qui pourraient interférer avec la mission.
Les opérations ont commencé environ un mois après le lancement de Kepler le 6 mars 2009. L'une des quatre roues de réaction utilisées pour pointer le vaisseau spatial a échoué en 2012, mais les trois autres ont pu garder Kepler en observant son champ de vision. La collecte des données a pris fin en mai 2013 lorsqu'une autre roue est tombée en panne. Cependant, les scientifiques ont conçu une nouvelle stratégie d'observation pour combiner les deux roues de réaction restantes avec la pression du rayonnement solaire sur les panneaux solaires de Kepler afin de maintenir le vaisseau spatial pointé au même endroit du ciel pendant 83 jours à la fois. Après 83 jours, la lumière du soleil entrerait dans le télescope, et le satellite serait alors tourné vers un autre coin de ciel. La mission K2, qui a utilisé cette stratégie, a commencé en mai 2014 et s'est poursuivie jusqu'en octobre 2018, lorsque le vaisseau spatial a manqué de carburant et a été retiré.
Le vaisseau spatial transportait un seul télescope de 95 cm (37 pouces) qui fixait la même zone de ciel (105 degrés carrés). La région sélectionnée à l'origine était dans la constellation du Cygne, qui était hors du plan du système solaire pour éviter la formation de buée par la lumière diffusée par la poussière interplanétaire ou réfléchie par les astéroïdes. Les dispositifs à couplage de charge (CCD) ont fonctionné comme des capteurs de lumière plutôt que comme des imageurs afin de capturer de petits changements dans la luminosité des étoiles pendant la mission. La scène n'était pas au point de sorte que chaque étoile couvrait plusieurs pixels; si les étoiles n'étaient pas défocalisées, les pixels des capteurs CCD se satureraient et réduiraient la précision des observations. Les étoiles plus pâles que la magnitude visuelle 14 ont été rejetées, mais cela a laissé plus de 100 000 étoiles dans le champ de vision. Pour une étoile avec une planète semblable à la Terre,Les scientifiques ont estimé que la probabilité que Kepler observe cette planète éclipsant son étoile était d'environ 0,47%.
À la fin de sa mission, Kepler avait découvert 2 662 planètes extrasolaires, soit environ les deux tiers de toutes les planètes alors connues. L'une d'elles, Kepler-22b, a un rayon 2,4 fois celui de la Terre et a été la première planète trouvée dans la zone habitable d'une étoile comme le Soleil. Kepler-20e et Kepler-20f ont été les premières planètes de la taille de la Terre à être trouvées (leurs rayons sont respectivement de 0,87 et 1,03 fois le rayon de la Terre). Kepler-9b et Kepler-9c étaient les deux premières planètes observées transitant par la même étoile. Kepler-186f a été la première planète de la taille de la Terre trouvée dans la zone habitable de son étoile. Kepler a découvert entre 2 et 12 planètes qui sont à peu près de la taille de la Terre dans les zones habitables de leurs étoiles.
