基本特性
克卜勒號太空望遠鏡名字：以生活在16世紀至17世紀的德國天文學家約翰內斯·克卜勒的名字命名。他發現了著名的“克卜勒行星運動三定律”，為天文學發展做出巨大貢獻。
發射時間：太空船在2009年美東標準時間3月6日10:49:57由三角洲二號運載火箭從佛羅里達的卡納維爾角空軍基地發射升空。
外形：主體大致呈圓筒狀，直徑2.7米，長4.7米。
功能：攜帶的光度計裝備有直徑為95厘米的透鏡，還裝備有95兆像素的CCD感光設備。它具有極其靈敏的觀測能力，在太空中可以發現地球上晚間一盞普通燈被關閉的光線變化。
軌道：將繞太陽飛行，其運行軌道和地球軌道基本重合，一個周期約為372天。
任務：設計任務期為3.5年，如可能將延長到6年。它將持續對天鵝座和天琴座目標區域大約10萬個與太陽系相似的恆星體系進行觀測，希望能觀測到這一區域中的行星“凌日”現象，並以此推斷是否存在類地行星。
構造性能
克卜勒號太空望遠鏡1、太空分光計：0.95米孔徑；
2、主鏡：直徑1.4米，85%的中空結構；
3、CCD探測鏡：9500萬像素（42個2200x1024象素的電子耦合器）；
4、帶通：峰值半高寬為430-890毫微米；
5、動態探測範圍：9-16個星等（magnitudestars）；
6、優質制導感測器：4個電子耦合器（CCDs）定位在科學焦點平面上；
7、科學數據存儲時間：大於60天；
8、上行X波段：7.8125bps－2kbps；
9、下行X波段：10bps－16kbps；
10、下行Ka波段：最大值為4.33125Mbps；
11、除一次性裝置之外，所有機械裝置表面都有覆蓋層，主鏡有三個聚焦裝置；
12、飛行組件和裝配儀器的質量：1071公斤（預計最大值）；
13、飛行組件和裝配儀器的功率：771瓦（預計最大值）
運行軌道
運行軌道克卜勒不在環繞地球的軌道上，而是在尾隨地球的太陽軌道，所以不會被地球遮蔽而能持續的觀測，光度計也不會受到來自地球的漫射光線影響。這樣的軌道避免了重力攝動和在地球的軌道上固有扭矩，可以有一個更加穩定的觀測平台。光度計指向天鵝座和天琴座所在的領域，遠離了黃道平面，所以在繞行太陽的軌道上，陽光也不會滲漏入光度計內。天鵝座也不會被古柏帶或小行星帶的天體遮蔽到，所以在觀測上是一個很好的選擇。
這樣選擇的另一個好處是克卜勒所指向的方向是太陽系繞著銀河系運動的中心，因此克卜勒所觀察到的恆星與銀河中心的距離大致上與太陽系是相同的，並且也都靠近銀河的盤面。這是個很重要的事實，如果星系也有適居帶的位置，就如同建議的地球殊異假說。
探測原理
德爾塔－2型運載火箭發射場面跟蹤示意圖克卜勒是一架太空望遠鏡，在設計上用於探測遙遠恆星以確定類地行星具有多高的普遍性。克卜勒將利用“凌日法”對行星進行間接探測。除了揭示一顆行星的存在外，這種光信號也能告訴我們這顆行星的體積以及運行軌道。在此之後，科學家將利用其它測量手段確定所發現的每一顆行星是否位於適於生命居住的區域，或者說測量這顆行星與其所繞恆星之間的距離，以確定其表面是否存在液態水。
其探測行星的原理是：當恆星系統中的行星運行到克卜勒號與恆星之間時，由於行星的遮擋，克卜勒號光度計感測器接收到的恆星亮度會變弱。地面科學家可以根據恆星亮度的這種周期性的微弱變化來推算出行星的大小和軌道周期等數據。克卜勒望遠鏡能探測到的這種亮度微弱變化可以小到百萬分之十左右。這一技術方法已經被科學家採用了大約十年，並幫助了天文學家發現了300多顆較大的行星。而克卜勒望遠鏡將目標對準更小的行星，像地球一般大的宜居住行星，它們都圍繞其母恆星運轉。
實現目標
望遠鏡結構克卜勒任務所要實現的科學目標是探測太陽系外行星系統的結構和多樣性。更為具體地說，這一目標要通過觀測大量恆星加以實現。
任務1：確定多種光譜型恆星周圍適居區或其附近大型類地行星出現頻率。
行星出現頻率可通過所發現的行星數量和體積以及所監視的恆星數量和光譜型加以確定。即使一個無效的結果也具有非常深遠的意義，原因就在於所需探測的恆星數量驚人以及較低的假警報率。
任務2：確定這些行星的體積以及軌道半長軸分布情況。
行星體積可通過微小的亮度減弱和恆星體積得出。對於一項在統計學顯著性方面超過8個西格馬的探測，行星區域的誤差為14%左右，行星半徑誤差為7%。行星的軌道半長軸可根據克卜勒第三定律，通過測量出的周期和行星質量得出。由於中心恆星質量誤差為3%，所得出的半長軸誤差應該在1%左右——恆星質量可利用地面分光鏡觀測和恆星模型加以獲得。
任務3：估計多恆星系統的行星出現頻率和軌道分布。
可通過比較在與多行星系統相對的單恆星系統發現的行星系統數量加以實現。如果彼此間距離很近，多恆星系統可通過地面分光鏡觀測加以確認；如果距離相隔很遠，可通過高角解析度觀測加以確認。
任務4：確定短運行周期巨型行星半長軸、反照率、體積、質量和密度分布情況。
短運行周期巨行星也可通過它們反射光的變化加以探測，半長軸可通過軌道周期和恆星質量確定。在進行這項任務時，凌日出現的可能性大約在10%左右，科學家可利用這些機會確定短運行周期巨行星的體積。
在克卜勒任務的最初幾個月，科學家便可發現這些行星。根據行星體積、半長軸和反射光調製幅度，我們可以確定其反照率。至於行星密度，可以在這樣一種情況下確定，即在發現處於凌日狀態的行星（得出行星體積）的同時又利用都卜勒分光鏡測定其質量（所繞恆星絕對視星等<13，溫度低於F5），這與確定行星HD209458b密度採取的方式是一致的。
任務5：利用互補技術，確定每個通過光度測定發現的行星系統的額外成員。
利用“空間干涉測量任務”太空望遠鏡和地面都卜勒分光鏡得出的觀測，可用於搜尋沒有發生凌日的額外大質量行星，進而提供有關每一個所發現行星系統的更多細節。
任務6：確定這些擁有行星系統的恆星特性。
發生凌日時，可利用地面觀測得出每一顆恆星的光譜型、光度級和金屬性。鏇轉率、表面亮度的不均衡性以及恆星活動性可直接通過光度測定的數據推算。恆星的年齡和質量可通過克卜勒P模式測量法（星震學）確定。
以上所述任務得出的結果可用於支持“起源”任務、“空間干涉測量任務”太空望遠鏡以及“類地行星發現者”探測器。具體如下：
1. 為未來行星搜尋任務確定普通主星特性。
2. 劃定需要搜尋的太空區域。
3. 為“空間干涉測量任務”提供一份所要探測目標名單，即已知存在類地行星的系統方位。
任務運作
克卜勒太空望遠鏡由外面位於科羅拉多州波爾德市的大氣和太空物理實驗室（LASP）負責運作。太陽陣列在每年位於分至點時會轉動至正對著太陽的方向，這些轉動將用來最佳化照射到陣列上的陽光，並使熱輻射器保持指向深太空的方向。同時，LASP和貝爾太空科技公司（該公司負責建造太空船和儀器）從位於科羅拉多州波爾德市的科羅拉多大學的控制中心進行操作。LASP進行基本的任務計畫和科學資料最初的收集和分發工作。
NASA每星期兩次透過X-波段的通信線路與太空船聯繫，下達指令和進行狀態更新，每個月一次使用Ka帶下載科學性的數據，傳輸的最大速率是4.33Mb/s。克卜勒太空船在船上會自己進行部分的資料分析，只在必要時才會傳送科學性的數據，以保持頻寬。
在任務期間由LASP收集的遙測科學資料會被送至位於馬里蘭州巴爾的摩約翰霍普金斯大學校園內的太空望遠鏡技術學院克卜勒數據管理中心（DMC）。這些遙測科學資料會被解碼並且處理成未校正的FITS－並由DMC格式化成科學數據產品，然後通過在NASA的艾美斯研究中心的科學操作中心（SOC）進行校正和最後的處理。SOC將送回校正和處理好的數據產品和科學結果給DMC做長期的歸檔和經由在STScl的多任務檔案（MAST）分送給世界各地的天文學家。
探測成果
克卜勒-22b2011年12月5日，美國宇航局通過克卜勒太空望遠鏡項目證實了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星克卜勒-22b，半徑約為地球半徑的2.4倍。科學家們表示，這顆行星的表面溫度約為70華氏度（相當於21攝氏度），非常適宜生物的居住。此外，這顆行星上還可能有液態水，而液態水被科學家視為生命存在的關鍵指標。
放棄維修
2013年5月，在搜尋系外行星方面功能最為強大的美國宇航局克卜勒空間望遠鏡發生重大故障，衛星基本停止了正常的觀測工作，如果宇航局的工程師無法及時對其進行修復，那么這項耗資6億美元的空間項目將有可能提前夭折。
2013年8月19日訊息，據美國宇航局網站報導，在經過連續數月的分析和測試之後，美國宇航局克卜勒望遠鏡項目團隊日前正式宣布放棄讓這台望遠鏡重新恢復到完全工作狀態的努力，轉而考慮在目前的不利條件下，這台望遠鏡設備還能承擔何種形式的科學任務。
克卜勒望遠鏡已經於2012年11月份完成其主要科學使命，並緊接著開始了其原計畫為期4年的計畫延長期。其主要的科學任務是搜尋太陽系之外圍繞遙遠恆星運行的系外行星體。然而由於已經無法湊齊3個反應輪維持望遠鏡的正常工作狀態，項目組決定一邊對此前已經收集的大量數據進行分析，一邊由工程師團隊嘗試對故障反應輪進行修復，同時積極考慮如果維修失敗，這台先進的空間望遠鏡是否還仍然可以承擔一些其它類型的科學任務。
太陽系外行星搜尋史
| 年份 | 名稱 | 國家 | 成就 |
| 1987 | 利克-卡內基行星搜尋 | 美國 | 已經發現了幾百顆系外行星 |
| 1990 | 哈勃空間望遠鏡 | 美國 | 最早用直接成像法發現了北落師門周圍的行星 |
| 1993 | ELODIE、SOPHIE光譜儀 | 法國 | 在類太陽恆星周圍發現了第一行星 |
| 1998 | 英澳系外行星搜尋 | 英國、澳大利亞 | 截止2012已經發現了29顆行星 |
| 2002 | 麥哲倫望遠鏡 | 智利 | 截止2010已經發現9顆系外行星 |
| 2003 | MOST | 加拿大 | 研究行星在凌日期間的大氣變化 |
| 2003 | 斯皮策望遠鏡 | 美國 | 捕捉系外行星發出的紅外輻射 |
| 2003 | HARPS | 歐洲 | 已經發現了約150顆圍繞類太陽恆星公轉的系外行星 |
| 2006 | COROT | 法國 | 已經發現約20顆系外行星 |
| 2009 | 克卜勒望遠鏡 | 美國 | 用於搜尋類地行星 |
儀器構成及系統性能
1、太空分光計：0.95米孔徑；
2、主鏡：直徑1.4米，85%的中空結構；
3、CCD探測鏡：9500萬像素（42個2200x1024象素的電子耦合器）；
4、帶通：峰值半高寬為430-890毫微米；
儀器構成及系統性能
儀器構成及系統性能
5、動態探測範圍：9-16個星等（magnitudestars）；
6、優質制導感測器：4個電子耦合器（CCDs）定位在科學焦點平面上；
7、科學數據存儲時間：大於60天；
8、上行X波段：7.8125bps－2kbps；
9、下行X波段：10bps－16kbps；
10、下行Ka波段：最大值為4.33125Mbps；
11、除一次性裝置之外，所有機械裝置表面都有覆蓋層，主鏡有三個聚焦裝置；
12、飛行組件和裝配儀器的質量：1071公斤（預計最大值）；
13、飛行組件和裝配儀器的功率：771瓦（預計最大值）
近況
2013年5月15日，克卜勒空間望遠鏡由於反應輪故障，無法設定望遠鏡方向，因此被迫停止其搜尋系外行星任務。2013年8月18日，美國國家航空航天局表示無法修復，正式結束其主要科學任務。
據美國宇航局網站（NASA)訊息，台北時間2015年7月24日凌晨，天文學家確認發現首顆位於“宜居帶”上體積最接近地球大小的行星（代號為“克卜勒-452b”），這是人類在尋找另一顆地球的道路上的重要里程碑。“克卜勒-452b”的發現使已確認系外行星的數量增加到1030顆。
“宜居帶”（habitablezone）是指行星距離恆星遠近合適的區域，在這一區域內，恆星傳遞給行星的熱量適中，既不會太熱也不太冷，能夠維持液態水的存在。
