打破記錄！用公文包大小的小型衛星發現系外行星

2020-08-17 天文在線


　　【內容簡介】：也許在未來小型衛星能夠為系外行星探索做出重要貢獻，ASTERIA團隊為了測試小型衛星的性能，將系外行星55 cancri 作為測試目標，其中一項基本技能是精確定位控制，這對於任何研究外星世界的太空飛行器來說都是必需的。

　　圖解：ASTERIA立方體衛星（頂部中央）於2017年11月20日從國際空間站部署。圖源：NASA/JPL-Caltech

　　一個公文包大小的小型衛星成功探測到了一個外星世界，很可能為未來的小型尋星太空飛行器網絡鋪平了道路。

　　一項新的研究稱，於2017年11月從國際空間站部署到地球軌道上的ASTERIA立方體衛星成功發現了系外行星55 Cancri e。


　　這顆小型衛星發現的並不是之前未知的世界。55 Cancri e是一顆距太陽系40光年並且體積是地球兩倍的熾熱的行星，它於2004年被首次發現。

　　圖解：藝術家對於55 Cancri e的例圖，一顆堅硬的行星，近距離地圍繞著它的寄主星危險地轉動。圖源：NASA。

　　實際上，ASTERIA團隊的成員將55 Cancri e定位成一種用於測試他們太空飛行器作用的方法，這是一種用來證明小型衛星對探索系外行星具有重大貢獻的科學技術。

　　而ASTERIA主要展示的技術是精確的指向控制，這是任何探索外星世界的太空飛行器所必需的。系外行星在廣闊的宇宙體系中是非常渺小的，而探索它們的衛星需要長時間地鎖定在一塊狹窄的空間中，這對立方體衛星是一個挑戰。


　　ASTERIA用2.4英寸寬（6釐米）的望遠鏡來監測從55 Cancri發出的光，它是55 Cancri e的母星。這些檢測結果最終表明，由於行星穿過恆星表面而在光線中形成了微小但明顯的傾斜角。（這種名為「運輸法」的尋星策略，在其他許多任務中都被使用過，包括NASA的克卜勒太空望遠鏡）

　　任務組的成員說，「微小」是個準確的詞，從ASTERIA的望遠鏡來看，當55 Cancri e穿過恆星圓面時，它僅僅只能阻擋寄主星的0.04%的光線。

　　ASTERIA的觀察結果使科學家能夠對55 Cancri e進行「邊緣檢測」。僅靠立方體衛星的數據不足以證明有之前未知的行星存在。但研究小組確定，通過研究其他儀器對系統的測量結果，他們確實發現了55 Cancri e的信號。

　　麻省理工學院海斯塔克天文臺的ASTERIA項目科學家瑪麗納普在聲明中說：「我們使用一個小型望遠鏡來追蹤一個困難的目標，它甚至不是最佳的能夠用於科學探測的儀器，然而我們做到了，即使比較勉強。」

　　納普也是對55 Cancri e的新研究結果報告的主要作者。這項研究已經被發表在了《天文雜誌》上，你可以免費在arXiv.org上讀到它的預印本。

　　納普說：「我認為這篇文章驗證了一個可以促進ASTERIA任務的概念，那就是小型太空飛行器能夠在天體物理學和天文學方面做出貢獻。」

　　ASTERIA是麻省理工學院和美國宇航局位於加利福尼亞州帕薩迪納市的噴氣推進實驗室（JPL）的聯合項目。立方體衛星原本只能工作90天，但這種小型太空飛行器的運行時間實際上要長得多，直到今年二月，ASTERIA的任務才正式結束。

　　JPL的ASTERIA項目的聯合研究員兼科學數據分析聯合負責人阿克沙塔.克裡希那穆蒂在同一份聲明中說：「這項任務主要是關於學習。我們發現了許多事情，未來的小型衛星會做得更好，因為我們已經證實了技術和能力，我認為我們已經打開了新的大門。」

　　一些通過這些打開的大門之間飛行的衛星可能是ASTERIA的衍生物。ASTERIA的首席研究員、麻省理工學院的天體物理學家薩拉.辛格獲得了美國國家航天局的撥款，用於發展後續的任務。美國國家航天局官員在同一份聲明中說：「這項提案描述了一個由六顆衛星組成的大小大約為ASTERIA兩倍的星座，它們將被用於在附近類似太陽的恆星周圍搜索大小類似地球的系外行星。」

　　FY:鼓鼓

　　作者：Mike.Wall

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