太陽系外惑星探査を目的として、アメリカ航空宇宙局（NASA）により2009年3月6日に打ち上げられた衛星。特にハビタブルゾーンにある地球型惑星を発見し、地球型惑星の存在頻度、なかでも生命の存在する可能性のある惑星の頻度を明らかにするのが主な目的であった。搭載されたのはシュミット望遠鏡で、シュミット補正板の直径が95 cm、主鏡の直径が1.4 mである。105平方度の視野を2200x4200画素のCCD素子42枚でカバーした。はくちょう座の方向にある約10万個の恒星の明るさを連続的にモニターし、惑星が恒星の前を横切ることによる周期的な明るさの減少を観測する（トランジット法）のが主目的であった。
打ち上げ後僅か13ヶ月の観測データから1000個以上の惑星候補を発見し、太陽系外惑星探査に革命とも呼べる躍進をもたらした。2013年8月に姿勢制御系のトラブル（4個のホイールの2個が故障）で予定された主観測を終了した。2014年8月からは、使える2個のホイールを利用した新しい観測（K2ミッション）を開始したが、燃料をすべて使い切ったため、2018年11月15日にミッションは終了した。
ケプラーが9年半以上にわたって観測した恒星は50万個以上にのぼり、発見した太陽系外惑星の数は約2,800個に上る。恒星の変光そのものを1万分の1というこれまでにない高い精度で測光しているので、そのデータは、太陽系外惑星の研究ばかりでなく、変光星、連星系、星震学など恒星天文学にも大きく貢献している。
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