“开普勒”望远镜光荣退役,行星捕手旅程继续

2018-11-09 17:48:51 来源: 中国新闻周刊 作者: 仇广宇

“开普勒”荣休,

而行星捕手旅程继续

文/仇广宇

10月30日,美国航空航天局(以下简称NASA)宣布,超期服役的“开普勒”空间望远镜在经历了9年半的深空探测之后燃料耗尽。此后,它将在一个远离地球的安全地带休眠,正式进入退役状态。2018年7月起,工作人员预测“开普勒”的燃料将在几个月内耗尽,一直对它的状态进行着观测。

“开普勒”于2009年3月发射升空,是NASA第一个用于探测太阳系外类地行星探测器,主要任务就是寻找太空中的“新地球”——太阳系外宜居的类地行星。它的视野固定,对准天鹅座和天琴座附近的15万多颗恒星。

此外,“开普勒”使用“凌日法”发现新的行星:当行星穿过恒星时恒星会暂时变暗,望远镜通过此法捕捉到行星的踪迹,并收集各项数据。这个工作的艰难程度,被比喻为“在百英里以外的一辆汽车车头上发现跳蚤”。

“开普勒”的太空旅程并非一帆风顺,它的预期寿命本来只有3年半。2012年底,由于表现良好,科学家们为其设置了第二阶段的拓展任务。但到了2013年,它的2个反应轮先后失效,只剩下2个,无法设定方向对准天区,几乎要提前退役。工作人员最终想出解决办法,令其利用卫星的推进器以及太阳光子的压力继续开展新工作:寻找围绕更小、更近、更亮的恒星运转的系外行星。

幸运的是,跛脚的“开普勒”最终成绩优异。9年半里,它发现了太阳系以外的2681颗行星,占已发现太阳系外行星的近70%。它还发现了2899个潜在行星候选目标,第一个太阳系外的“月球”,以及很多大小介于地球和海王星之间的行星,这是太阳系中所缺少的。

在被认为将要耗尽燃料后,“开普勒”被设置为“小睡”状态,以备下载最新观测到的科学数据。除了寻找宜居星球,这些数据还可用于研究银河系历史、宇宙膨胀速度等。

此前,对数据的分析显示,20%到50%的可见恒星可能拥有与地球大小相近的行星,这些行星可能位于母恒星的宜居带内,表面有可能存在液态水。2017年年底,NASA宣布,发现恒星“开普勒-90”和太阳一样拥有8颗大行星,就是在“开普勒”传回的数据中,借助人工智能的分析得出的结论。

不过,因为数据量太庞大,科研人员称,光是分析完“开普勒”传回的数据预计还需要十几年。此外,“开普勒”的测量精度并不高,许多结果需要配合哈勃等其他空间望远镜才能确认,这也是它的先天缺陷。

而NASA新一代的、更强大的“行星猎手”——凌日系外行星调查卫星(英文简称TESS,中译为“苔丝”)已于2018年4月“上线”发射升空,8月起开始工作。“苔丝”同样使用“凌日法”捕捉行星的踪迹,不同的是它的设备更先进,使用4个摄像头构建85%的天空地图,比“开普勒”所研究的区域扩大近350倍。

最新消息是,“苔丝”已经发现了2颗候选行星。此外,NASA还将于2020年发射2架太空望远镜,欧洲空间局也将于2019年和2026年分别发射2颗卫星,继续寻找太阳系以外的宜居星球。

“这就是‘开普勒’的遗产:我们终于知道行星无处不在,现在,我们要去了解更多关于它们的内容。”“开普勒”项目的前管理者查理·索贝克这样说。“开普勒”大大拓展了人类的眼界,让我们看到了数倍于从前的、太阳系外数千个小世界存在生命迹象的可能,也留下了宝贵的数据遗产。它可以光荣地在天际安睡了。

《中国新闻周刊》2018年第42期

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