宇宙浩渺,充斥億萬(wàn)顆星辰。作為人類棲居的星球,地球或許是這億萬(wàn)中最獨(dú)特的一顆,但它是唯一的嗎?茫茫宇宙,可還有像我這樣的星?這是地球之問(wèn),更隱含著人類的期冀:在億萬(wàn)星辰中找到另一個(gè)地球,探尋生命的初始與未來(lái)。
TESS衛(wèi)星發(fā)射升空(圖片來(lái)源:spacex)
美國(guó)東部時(shí)間18日18時(shí)52分(北京時(shí)間19日6時(shí)52分),美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的“凌日系外行星勘測(cè)衛(wèi)星”(TESS)在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地,搭乘太空探索技術(shù)公司的“獵鷹9”號(hào)火箭順利升空,開始其系外行星搜索之旅。
實(shí)際上,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)長(zhǎng)期致力于對(duì)系外行星的搜尋勘測(cè),從9年前的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡,到今天的凌日系外行星勘測(cè)衛(wèi)星(TESS),再到兩年后的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST),巨額金錢與技術(shù)的投入,皆是為了給地球之問(wèn)找一個(gè)答案。
開路的開普勒將功成身退
開普勒太空望遠(yuǎn)鏡是NASA首個(gè)用于探測(cè)太陽(yáng)系外類地行星的探測(cè)器,于2009年3月6日發(fā)射,至今已默默飛行了9年。它使用凌日法來(lái)探測(cè)系外行星,通過(guò)目標(biāo)恒星視覺亮度的變化判定其是否有行星存在。
開普勒衛(wèi)星效果圖(圖片來(lái)源:NASA)
2013年5月,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)生了嚴(yán)重的機(jī)械故障,一個(gè)反應(yīng)輪出現(xiàn)問(wèn)題,使其無(wú)法穩(wěn)定地保持原來(lái)的視野。無(wú)奈之下,NASA對(duì)開普勒任務(wù)進(jìn)行了調(diào)整,將后續(xù)任務(wù)被命名K2任務(wù)(意為開普勒第二階段任務(wù)),從2014年5月開始每3個(gè)月調(diào)整一次探測(cè)器視野,瞄向新的空域繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)。
在9年時(shí)間里,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡取得了巨大的成功。NASA數(shù)據(jù)顯示,在開普勒任務(wù)階段,科學(xué)家確認(rèn)了2343顆系外行星,其中體積不超過(guò)兩個(gè)地球大小的宜居帶行星有30個(gè);而在K2任務(wù)階段,科學(xué)家也確認(rèn)了309顆系外行星。
隨著時(shí)間流逝,開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的燃料行將耗盡,其將在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)結(jié)束自己的使命。
登臺(tái)的TESS欲大顯身手
作為開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的繼任者,TESS同樣使用凌日法進(jìn)行勘測(cè),但其勘測(cè)目標(biāo)恒星的亮度要比開普勒任務(wù)目標(biāo)恒星高30倍到100倍,所覆蓋空域則至少是開普勒任務(wù)的350倍。
凌星法演示圖
NASA為TESS設(shè)計(jì)了一個(gè)此前從未使用過(guò)的高地球軌道(HEO),這個(gè)軌道的熱穩(wěn)定性更好,TESS所遭受的輻射也更小。依靠4個(gè)寬視場(chǎng)CCD相機(jī),TESS擁有了一個(gè)24度乘96度的開闊視場(chǎng)。任務(wù)期間,TESS將對(duì)26個(gè)24度乘96度的空域(南、北半球各13個(gè))逐一進(jìn)行至少27天的勘測(cè),最終在兩年時(shí)間里完成對(duì)整個(gè)天空85%空域的勘測(cè)。
TESS衛(wèi)星效果圖(圖片來(lái)源:NASA)
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