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百家博娱乐场备用网址 TESS:NASA新一代“行星猎手”,比开普勒望远镜强大400倍
作者:匿名 发布时间:2020-01-10 15:21:57 阅读量:4284


百家博娱乐场备用网址 TESS:NASA新一代“行星猎手”,比开普勒望远镜强大400倍

百家博娱乐场备用网址,“即使1,000年之后,tess也将因建立了太阳系周边最好和最明亮的系统而被后人铭记。”

如果人类有朝一日要离开太阳系,估计也不会是漫无目的。我们大有可能会设定航线,前往某个遥远的航点,或许是另一个恒星系,去那里探访、研究,甚或定居。而且到那个时候,我们选择的目的地很有可能是由美国宇航局的新“行星猎手”发现的。

这个“猎手”的名字叫“凌日系外行星巡天卫星”(transiting exoplanet survey satellite,简称tess),它很快将搭载spacex公司的“猎鹰9号”火箭发射升空。在那里,tess将从一个极不寻常的轨道上引领我们对太阳系以外行星的搜寻,其雄心壮志更甚于前辈开普勒太空望远镜(kepler space telescope)所执行的任务,也就是要在我们星系附近寻找系外岩石行星——那种人类或者至少是人造探测器能够在一个人有生之年抵达的地方。

tess旨在寻找和研究最靠近地球的系外行星。

跟开普勒望远镜一样,tess旨在探测恒星所发出光线中的小暗斑。那些暗斑表明行星掠过其母星盘面,阻挡了一部分光线抵达探测器,天文学家将这种现象称为“凌日”。

开普勒望远镜对凌日法的运用从根本上改变了我们对宇宙的看法。30年前,天文学家所知的只有太阳系内的九大行星(现在只剩八大行星了)。在整个上世纪90年代和本世纪初,科学家发现了少数行星在绕着其他恒星旋转;但就在10年前,我们仍然不清楚所谓的系外行星在银河系中到底是稀有还是普遍存在。潜在的宜居行星是多是少也是未知之数——所谓宜居行星,就是像地球这样既不太热也不太冷的天体,可以允许生命必需的液态水存在。

不过,2009年发射升空的开普勒望远镜在很大程度上改变了这种状况。它只对一小片天区进行观测,但在其中,开普勒望远镜迄今已经发现了2,300多颗系外行星,其中有数十颗可能存在液态水。基于开普勒望远镜的观测结果,天文学家现在认为,银河系中行星的数量可能要比恒星更多,而潜在的宜居行星可能有数十亿颗。

tess呢?它旨在寻找和研究最靠近地球的系外行星。

开普勒望远镜进行的是天文学家所谓的深度窄区间巡天;它只观测一小片天区,所观测恒星距离在数百至数千光年之间。相反,tess的巡天将是广而浅的。它旨在使用4个1,680万像素的广域光学镜头对85%的天区进行观测,观测范围比开普勒望远镜大400倍。

每个镜头都有7个透镜,它们会把来自宇宙的光线投射到4个ccd图像传感器上,单个镜头可以覆盖长宽各24°的天区。“这是一个巨大的视场,宽到足以容纳猎户座,”天体物理学家帕迪·博伊德(padi boyd)说道,他是美国宇航局天体物理科学部门系外行星和恒星天体物理实验室(exoplanets and stellar astrophysics laboratory)的负责人,并兼任tess客座研究员项目的主任。

把4个镜头拍摄的图像堆叠在一起,tess便能观测高度为96°的天区,足以覆盖90°的北天球或南天球。每个月tess都会对准一块不同的天区分区,把所有视线都投注到那里。然后,它会转向相邻的分区观测。转向,观测,周而复始。通过这种方式,tess将扫描天空中距离我们最近和最明亮的大约20万颗恒星,而它识别出的行星距离地球将在10至300光年之间。tess将在服役的第一年巡完南天球,然后在第二年巡完北天球。

“做成这件事,我们就完成了对太阳系周边天体的普查,”天体物理学家乔治·里克(george ricker)说道,他是麻省理工学院科维理天体物理与太空研究所(kavli institute for astrophysics and space research)的资深研究员,同时也是tess任务的负责人。里克和他的团队预计,他们将能收录2万颗左右的新系外行星。他们估计,其中将有500颗行星的半径不超过地球的两倍——天文学家认为,这个尺寸的行星可以由岩石构成、同时又能有大气层存在。这些行星跟地球相对较近,这将让研究人员得以在后续研究中使用地面仪器和未来探测器(比如詹姆斯·韦伯太空望远镜),对它们的质量和大气组成进行探究。

不过,在这一切变成现实之前,tess将需要进入地球周围一个不同寻常的轨道。这个轨道的远地点接近月球的绕地轨道,轨道周期是14天。当tess靠近地球时,它将能以更高的带宽向地面传回数据。当tess远离地球时,它将能避开可能影响其性能表现的辐射和温度波动。此前从未有航天器进入过如此高的椭圆轨道,它将让tess做到两全其美。

“我们正在为系外行星研究的未来搭建舞台,这个未来不仅仅是指21世纪,更包括22世纪和更长远的时间,”里克说,“即使1,000年之后,tess也将因建立了太阳系周边最好和最明亮的系统而被后人铭记。”

翻译:何无鱼

校对:其奇

编辑:漫倩

来源:wired

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