The Kepler mission was designed to determine the frequency of Earth-sized planets in and near the habitable zone of Sun-like stars. The habitable zone is the region where planetary temperatures are suitable for water to exist on a planet's surface. During the first 6 weeks of observations, Kepler monitored 156,000 stars, and five new exoplanets with sizes between 0.37 and 1.6 Jupiter radii and orbital periods from 3.2 to 4.9 days were discovered. The density of the Neptune-sized Kepler-4b is similar to that of Neptune and GJ 436b, even though the irradiation level is 800,000 times higher. Kepler-7b is one of the lowest-density planets (approximately 0.17 gram per cubic centimeter) yet detected. Kepler-5b, -6b, and -8b confirm the existence of planets with densities lower than those predicted for gas giant planets.

On 2011 February 1 the Kepler mission released data for 156,453 stars observed from the beginning of the science observations on 2009 May 2 through September 16. There are 1235 planetary candidates with transit-like signatures detected in this period. These are associated with 997 host stars. Distributions of the characteristics of the planetary candidates are separated into five class sizes: 68 candidates of approximately Earth-size (Rp < 1.25 R⊕), 288 super-Earth-size (1.25 R⊕ ⩽ Rp < 2 R⊕), 662 Neptune-size (2 R⊕ ⩽ Rp < 6 R⊕), 165 Jupiter-size (6 R⊕ ⩽ Rp < 15 R⊕), and 19 up to twice the size of Jupiter (15 R⊕ ⩽ Rp < 22 R⊕). In the temperature range appropriate for the habitable zone, 54 candidates are found with sizes ranging from Earth-size to larger than that of Jupiter. Six are less than twice the size of the Earth. Over 74% of the planetary candidates are smaller than Neptune. The observed number versus size distribution of planetary candidates increases to a peak at two to three times the Earth-size and then declines inversely proportional to the area of the candidate. Our current best estimates of the intrinsic frequencies of planetary candidates, after correcting for geometric and sensitivity biases, are 5% for Earth-size candidates, 8% for super-Earth-size candidates, 18% for Neptune-size candidates, 2% for Jupiter-size candidates, and 0.1% for very large candidates; a total of 0.34 candidates per star. Multi-candidate, transiting systems are frequent; 17% of the host stars have multi-candidate systems, and 34% of all the candidates are part of multi-candidate systems.

The Kepler Mission Science Operations Center (SOC) performs several critical functions including managing the ~156,000 target stars, associated target tables, science data compression tables and parameters, as well as processing the raw photometric data downlinked from the spacecraft each month. The raw data are first calibrated at the pixel level to correct for bias, smear induced by a shutterless readout, and other detector and electronic effects. A background sky flux is estimated from ~4500 pixels on each of the 84 CCD readout channels, and simple aperture photometry is performed on an optimal aperture for each star. Ancillary engineering data and diagnostic information extracted from the science data are used to remove systematic errors in the flux time series that are correlated with these data prior to searching for signatures of transiting planets with a wavelet-based, adaptive matched filter. Stars with signatures exceeding 7.1 sigma are subjected to a suite of statistical tests including an examination of each star's centroid motion to reject false positives caused by background eclipsing binaries. Physical parameters for each planetary candidate are fitted to the transit signature, and signatures of additional transiting planets are sought in the residual light curve. The pipeline is operational, finding planetary signatures and providing robust eliminations of false positives.

New transiting planet candidates are identified in 16 months (2009 May-2010 September) of data from the Kepler spacecraft.Nearly 5000 periodic transit-like signals are vetted against astrophysical and instrumental false positives yielding 1108 viable new planet candidates, bringing the total count up to over 2300.Improved vetting metrics are employed, contributing to higher catalog reliability.Most notable is the noise-weighted robust averaging of multiquarter photo-center offsets derived from difference image analysis that identifies likely background eclipsing binaries.Twenty-two months of photometry are used for the purpose of characterizing each of the candidates.Ephemerides (transit epoch, T 0 , and orbital period, P) are tabulated as well as the products of light curve modeling: reduced radius (R P /R ), reduced semimajor axis (d/R ), and impact parameter (b).The largest fractional increases are seen for the smallest planet candidates (201% for candidates smaller than 2 R ⊕ compared to 53% for candidates larger than 2 R ⊕ ) and those at longer orbital periods (124% for candidates outside of 50 day orbits versus 86% for candidates inside of 50 day orbits).The gains are larger than expected from increasing the observing window from 13 months (Quarters 1-5) to 16 months (Quarters 1-6) even in regions of parameter space where one would have expected the previous catalogs to be complete.Analyses of planet frequencies based on previous catalogs will be affected by such incompleteness.The fraction of all planet candidate host stars with multiple candidates has grown from 17% to 20%, and the paucity of short-period giant planets in multiple systems is still evident.The progression

We report the distribution of planets as a function of planet radius (R_p), orbital period (P), and stellar effective temperature (Teff) for P < 50 day orbits around GK stars. These results are based on the 1,235 planets (formally "planet candidates") from the Kepler mission that include a nearly complete set of detected planets as small as 2 Earth radii (Re). For each of the 156,000 target stars we assess the detectability of planets as a function of R_p and P. We also correct for the geometric probability of transit, R*/a. We consider first stars within the "solar subset" having Teff = 4100-6100 K, logg = 4.0-4.9, and Kepler magnitude Kp < 15 mag. We include only those stars having noise low enough to permit detection of planets down to 2 Re. We count planets in small domains of R_p and P and divide by the included target stars to calculate planet occurrence in each domain. Occurrence of planets varies by more than three orders of magnitude and increases substantially down to the smallest radius (2 Re) and out to the longest orbital period (50 days, ~0.25 AU) in our study. For P < 50 days, the radius distribution is given by a power law, df/dlogR= k R^\alpha. This rapid increase in planet occurrence with decreasing planet size agrees with core-accretion, but disagrees with population synthesis models. We fit occurrence as a function of P to a power law model with an exponential cutoff below a critical period P_0. For smaller planets, P_0 has larger values, suggesting that the "parking distance" for migrating planets moves outward with decreasing planet size. We also measured planet occurrence over Teff = 3600-7100 K, spanning M0 to F2 dwarfs. The occurrence of 2-4 Re planets in the Kepler field increases with decreasing Teff, making these small planets seven times more abundant around cool stars than the hottest stars in our sample. [abridged]

In the spring of 2009, the Kepler Mission commenced high-precision photometry on nearly 156,000 stars to determine the frequency and characteristics of small exoplanets, conduct a guest observer program, and obtain asteroseismic data on a wide variety of stars. On 15 June 2010 the Kepler Mission released data from the first quarter of observations. At the time of this publication, 706 stars from this first data set have exoplanet candidates with sizes from as small as that of the Earth to larger than that of Jupiter. Here we give the identity and characteristics of 306 released stars with planetary candidates. Data for the remaining 400 stars with planetary candidates will be released in February 2011. Over half the candidates on the released list have radii less than half that of Jupiter. The released stars include five possible multi-planet systems. One of these has two Neptune-size (2.3 and 2.5 Earth-radius) candidates with near-resonant periods.

The Kepler Mission seeks to detect Earth-size planets transiting solar-like stars in its ~115 deg^2 field of view over the course of its 3.5 year primary mission by monitoring the brightness of each of ~156,000 Long Cadence stellar targets with a time resolution of 29.4 minutes. We discuss the photometric precision achieved on timescales relevant to transit detection for data obtained in the 33.5-day long Quarter 1 (Q1) observations that ended 2009 June 15. The lower envelope of the photometric precision obtained at various timescales is consistent with expected random noise sources, indicating that Kepler has the capability to fulfill its mission. The Kepler light curves exhibit high precision over a large dynamic range, which will surely permit their use for a large variety of investigations in addition to finding and characterizing planets. We discuss the temporal characteristics of both the raw flux time series and the systematic error-corrected flux time series produced by the Kepler Science Pipeline, and give examples illustrating Kepler's large dynamic range and the variety of light curves obtained from the Q1 observations.

We report on the orbital architectures of Kepler systems having multiple-planet candidates identified in the analysis of data from the first six quarters of Kepler data and reported by Batalha et al. (2013). These data show 899 transiting planet candidates in 365 multiple-planet systems and provide a powerful means to study the statistical properties of planetary systems. Using a generic mass–radius relationship, we find that only two pairs of planets in these candidate systems (out of 761 pairs total) appear to be on Hill-unstable orbits, indicating ∼96% of the candidate planetary systems are correctly interpreted as true systems. We find that planet pairs show little statistical preference to be near mean-motion resonances. We identify an asymmetry in the distribution of period ratios near first-order resonances (e.g., 2:1, 3:2), with an excess of planet pairs lying wide of resonance and relatively few lying narrow of resonance. Finally, based upon the transit duration ratios of adjacent planets in each system, we find that the interior planet tends to have a smaller transit impact parameter than the exterior planet does. This finding suggests that the mode of the mutual inclinations of planetary orbital planes is in the range 10–22, for the packed systems of small planets probed by these observations.

A search of the time-series photometry from NASA's Kepler spacecraft reveals a transiting planet candidate orbiting the 11th magnitude G5 dwarf KIC 10593626 with a period of 290 days. The characteristics of the host star are well constrained by high-resolution spectroscopy combined with an asteroseismic analysis of the Kepler photometry, leading to an estimated mass and radius of 0.970 ± 0.060 M☉ and 0.979 ± 0.020 R☉. The depth of 492 ± 10 ppm for the three observed transits yields a radius of 2.38 ± 0.13 Re for the planet. The system passes a battery of tests for false positives, including reconnaissance spectroscopy, high-resolution imaging, and centroid motion. A full BLENDER analysis provides further validation of the planet interpretation by showing that contamination of the target by an eclipsing system would rarely mimic the observed shape of the transits. The final validation of the planet is provided by 16 radial velocities (RVs) obtained with the High Resolution Echelle Spectrometer on Keck I over a one-year span. Although the velocities do not lead to a reliable orbit and mass determination, they are able to constrain the mass to a 3σ upper limit of 124 M⊕, safely in the regime of planetary masses, thus earning the designation Kepler-22b. The radiative equilibrium temperature is 262 K for a planet in Kepler-22b's orbit. Although there is no evidence that Kepler-22b is a rocky planet, it is the first confirmed planet with a measured radius to orbit in the habitable zone of any star other than the Sun.

The Kepler Mission is searching for Earth-size planets orbiting solar-like stars by simultaneously observing >160,000 stars to detect sequences of transit events in the photometric light curves. The Combined Differential Photometric Precision (CDPP) is the metric that defines the ease with which these weak terrestrial transit signatures can be detected. An understanding of CDPP is invaluable for evaluating the completeness of the Kepler survey and inferring the underlying planet population. This paper describes how the Kepler CDPP is calculated, and introduces tables of rms CDPP on a per-target basis for 3-, 6-, and 12-hour transit durations, which are now available for all Kepler observations. Quarter 3 is the first typical set of observations at the nominal length and completeness for a quarter, from 2009 September 18 to 2009 December 16, and we examine the properties of the rms CDPP distribution for this data set. Finally, we describe how to employ CDPP to calculate target completeness, an important use case.