2018年11月09日 17:43 來源:中國新聞周刊
參與互動「克卜勒」榮休,
而行星捕手旅程繼續
文/仇廣宇
10月30日,美國航空航天局(以下簡稱NASA)宣布,超期服役的「克卜勒」空間望遠鏡在經歷了9年半的深空探測之後燃料耗盡。此後,它將在一個遠離地球的安全地帶休眠,正式進入退役狀態。2018年7月起,工作人員預測「克卜勒」的燃料將在幾個月內耗盡,一直對它的狀態進行著觀測。
「克卜勒」於2009年3月發射升空,是NASA第一個用於探測太陽系外類地行星探測器,主要任務就是尋找太空中的「新地球」——太陽系外宜居的類地行星。它的視野固定,對準天鵝座和天琴座附近的15萬多顆恆星。
此外,「克卜勒」使用「凌日法」發現新的行星:當行星穿過恆星時恆星會暫時變暗,望遠鏡通過此法捕捉到行星的蹤跡,並收集各項數據。這個工作的艱難程度,被比喻為「在百英裡以外的一輛汽車車頭上發現跳蚤」。
「克卜勒」的太空旅程並非一帆風順,它的預期壽命本來只有3年半。2012年底,由於表現良好,科學家們為其設置了第二階段的拓展任務。但到了2013年,它的2個反應輪先後失效,只剩下2個,無法設定方向對準天區,幾乎要提前退役。工作人員最終想出解決辦法,令其利用衛星的推進器以及太陽光子的壓力繼續開展新工作:尋找圍繞更小、更近、更亮的恆星運轉的系外行星。
幸運的是,跛腳的「克卜勒」最終成績優異。9年半裡,它發現了太陽系以外的2681顆行星,佔已發現太陽系外行星的近70%。它還發現了2899個潛在行星候選目標,第一個太陽系外的「月球」,以及很多大小介於地球和海王星之間的行星,這是太陽系中所缺少的。
在被認為將要耗盡燃料後,「克卜勒」被設置為「小睡」狀態,以備下載最新觀測到的科學數據。除了尋找宜居星球,這些數據還可用於研究銀河系歷史、宇宙膨脹速度等。
此前,對數據的分析顯示,20%到50%的可見恆星可能擁有與地球大小相近的行星,這些行星可能位於母恆星的宜居帶內,表面有可能存在液態水。2017年年底,NASA宣布,發現恆星「克卜勒-90」和太陽一樣擁有8顆大行星,就是在「克卜勒」傳回的數據中,藉助人工智慧的分析得出的結論。
不過,因為數據量太龐大,科研人員稱,光是分析完「克卜勒」傳回的數據預計還需要十幾年。此外,「克卜勒」的測量精度並不高,許多結果需要配合哈勃等其他空間望遠鏡才能確認,這也是它的先天缺陷。
而NASA新一代的、更強大的「行星獵手」——凌日系外行星調查衛星(英文簡稱TESS,中譯為「苔絲」)已於2018年4月「上線」發射升空,8月起開始工作。「苔絲」同樣使用「凌日法」捕捉行星的蹤跡,不同的是它的設備更先進,使用4個攝像頭構建85%的天空地圖,比「克卜勒」所研究的區域擴大近350倍。
最新消息是,「苔絲」已經發現了2顆候選行星。此外,NASA還將於2020年發射2架太空望遠鏡,歐洲空間局也將於2019年和2026年分別發射2顆衛星,繼續尋找太陽系以外的宜居星球。
「這就是『克卜勒』的遺產:我們終於知道行星無處不在,現在,我們要去了解更多關於它們的內容。」「克卜勒」項目的前管理者查理·索貝克這樣說。「克卜勒」大大拓展了人類的眼界,讓我們看到了數倍於從前的、太陽系外數千個小世界存在生命跡象的可能,也留下了寶貴的數據遺產。它可以光榮地在天際安睡了。
《中國新聞周刊》2018年第42期
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