【今日視點(diǎn)】

　　◎本報(bào)記者 劉 霞

　　英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站在4月12日的報(bào)道中指出，繼將機(jī)器人送上月球、讓機(jī)器人降落火星并建造自己的空間站之后，中國(guó)將目光投向了遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)系。4月，中國(guó)科學(xué)家將公布首個(gè)系外行星探測(cè)任務(wù)的詳細(xì)計(jì)劃。

　　按照計(jì)劃，這項(xiàng)名為“地球2.0”的任務(wù)將于2026年啟動(dòng)，旨在調(diào)查銀河系內(nèi)太陽(yáng)系外的行星，目的是找到第一顆在類日恒星宜居區(qū)內(nèi)活動(dòng)的類地行星。天文學(xué)家認(rèn)為，這樣一顆“地球2.0”行星將具備適合液態(tài)水（甚至生命）存在的條件。

　　應(yīng)運(yùn)而生

　　科學(xué)家已經(jīng)在銀河系中發(fā)現(xiàn)了5000多顆系外行星，其中大部分由美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的開(kāi)普勒空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)。開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡于2009年發(fā)射升空，核心目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)繞著類日恒星旋轉(zhuǎn)的宜居類地行星，運(yùn)行9年后，該望遠(yuǎn)鏡于2018年耗盡燃料。

　　在開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的系外行星中，有一些是圍繞小型紅矮星運(yùn)轉(zhuǎn)的類地巖石天體，但沒(méi)有一顆符合“地球2.0”的定義。

　　美國(guó)加州理工學(xué)院NASA系外行星科學(xué)研究所天體物理學(xué)家杰西·克里斯蒂安森說(shuō)，在目前的技術(shù)和望遠(yuǎn)鏡條件下，很難探測(cè)到類地小行星的信號(hào)。

　　《自然》報(bào)道指出，中國(guó)正在計(jì)劃的、名為“地球2.0”的任務(wù)希望改變這種狀況。它將由中國(guó)科學(xué)院資助，早期任務(wù)設(shè)計(jì)階段即將完成。如果該設(shè)計(jì)在今年6月通過(guò)專家小組的審查，任務(wù)小組將獲得資金開(kāi)始建造衛(wèi)星。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在2026年底前利用長(zhǎng)征火箭發(fā)射這顆衛(wèi)星。

　　7只“眼睛”

　　“地球2.0”衛(wèi)星將攜帶7臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，任務(wù)期為4年。其中6臺(tái)望遠(yuǎn)鏡將攜手觀測(cè)天鵝座和天琴座，開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡也探測(cè)了同一片天空。

　　這6臺(tái)望遠(yuǎn)鏡將借助“凌星法”搜尋系外行星的蹤跡。所謂“凌星法”指行星經(jīng)過(guò)恒星表面時(shí)所引發(fā)的恒星表面的微弱光度變化。開(kāi)普勒尋找系外行星主要用的也是“凌星法”。但與開(kāi)普勒等單個(gè)大型望遠(yuǎn)鏡相比，同時(shí)使用多個(gè)小型望遠(yuǎn)鏡可為科學(xué)家提供更廣闊的視野�！暗厍�2.0”的6臺(tái)望遠(yuǎn)鏡將在500平方度，也就是比開(kāi)普勒的視場(chǎng)寬約5倍的天空范圍內(nèi)共同觀測(cè)大約120萬(wàn)顆恒星。與此同時(shí)，“地球2.0”將能夠觀測(cè)到比NASA的凌日系外行星勘測(cè)衛(wèi)星（TESS）探測(cè)到的更暗、更遙遠(yuǎn)的恒星。TESS于2018年發(fā)射，主要調(diào)查地球附近的明亮恒星。

　　“地球2.0”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員葛健說(shuō)：“6個(gè)望遠(yuǎn)鏡疊加，可以獲得開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡5倍的視場(chǎng)，再用非常低噪聲的儀器，獲得超過(guò)開(kāi)普勒2到3倍的觀測(cè)深度，我們的探測(cè)器的搜尋能力將是開(kāi)普勒任務(wù)的10到15倍�！�

　　該衛(wèi)星上的第7臺(tái)儀器將是一臺(tái)微引力透鏡望遠(yuǎn)鏡，用于探測(cè)流浪行星（不圍繞任何恒星運(yùn)行的自由漫游天體）以及遠(yuǎn)離其恒星的類似海王星的系外行星。遙遠(yuǎn)的星光在穿過(guò)系外行星系統(tǒng)時(shí)，受到行星的引力發(fā)生偏折放大，微引力透鏡望遠(yuǎn)鏡以此來(lái)探測(cè)系外行星。

　　葛健表示，該望遠(yuǎn)鏡將瞄準(zhǔn)銀河系的中心，那里存在大量恒星。如果發(fā)射成功，這將是第一臺(tái)在太空運(yùn)行的微引力透鏡望遠(yuǎn)鏡。他說(shuō)：“我們的衛(wèi)星基本上可以確定不同大小、質(zhì)量和年齡的系外行星，為未來(lái)的系外行星研究提供豐富的數(shù)據(jù)�！�

　　數(shù)據(jù)翻倍

　　為確認(rèn)一顆系外行星是類地行星，天文學(xué)家需要測(cè)量它圍繞其主恒星旋轉(zhuǎn)一圈所需的時(shí)間。這類行星的軌道周期應(yīng)與地球的軌道周期相似，每年繞其主恒星旋轉(zhuǎn)一次。澳大利亞南昆士蘭大學(xué)的天體物理學(xué)家黃旭（音譯）解釋說(shuō)，科學(xué)家需要至少三次凌星才能計(jì)算出一個(gè)精確的軌道周期，這需要3年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。

　　但開(kāi)普勒任務(wù)開(kāi)始4年后，部分部件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法緊盯天空同一片區(qū)域。曾在“地球2.0”團(tuán)隊(duì)擔(dān)任數(shù)據(jù)模擬顧問(wèn)的黃旭說(shuō)，有了“地球2.0”，天文學(xué)家可獲得另外4年的數(shù)據(jù)，“地球2.0”提供的數(shù)據(jù)與開(kāi)普勒提供的觀測(cè)結(jié)果結(jié)合使用，可幫助科學(xué)家確認(rèn)哪些系外行星是真正的類地行星。克里斯蒂安森對(duì)此感到興奮，他表示希望有機(jī)會(huì)研究“地球2.0”提供的數(shù)據(jù)。

　　葛健希望找到十幾顆“地球2.0”系外行星。他計(jì)劃在收集數(shù)據(jù)后一兩年內(nèi)公布這些數(shù)據(jù)。目前，“地球2.0”團(tuán)隊(duì)已有大約300名科學(xué)家和工程師，其中大部分來(lái)自中國(guó)，但葛健希望有更多天文學(xué)家加入，他表示：“‘地球2.0’為更好的國(guó)際合作提供了機(jī)會(huì)。”