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00014版:人文·好奇

NASA放弃维修开普勒太空望远镜——

追“星”四年,太空再见

  通讯员 李默扬 本报记者 陈宁

  “小时候,每当我感到渺小或寂寞,我会仰望星空,好奇宇宙中是否存在其他生命……”《环太平洋》中男主角这段经典的开场独白,也是许多人仰望星空时的猜想。而在科学界的探索进程中,太空更深处一直藏着无数谜团,带着这种好奇心,人类在探索太空的征途上才不断进步着。

  近日,美国国家航空航天局(NASA)在“开普勒”号太空望远镜(Kepler Mission)的官网上,低调挂出了一则消息——在经过连续数月的分析和测试之后,决定放弃对“开普勒”的修复。这意味着,“开普勒”在带给人类无数太空惊喜后,就此结束了地外行星的探测工作。

  “开普勒”逐渐淡出太空后,人类望向太空深处的目光却永远不会黯淡。

  人类是宇宙唯一吗?

  2009年3月7日11时49分(北京时间),“开普勒”从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空,人类历史上首台用于探测太阳系外类地行星的飞行器,肩负着探寻地外行星的使命,踏上漫漫征程。

  美国宇航局给“开普勒”的任务期限是三年半,在此期间,它对天鹅座和天琴座中大约10万个恒星的光度展开观测,搜寻太阳系之外围绕遥远恒星运行的系外行星体。

  在陆地上,科学家们通过分析“开普勒”传回的数据来回答一个关键的问题:人类是宇宙的唯一吗?

  在太空中,支持“开普勒”工作的方法叫“凌日”法。“凌日”是指在观测者看来,行星从其母恒星前面经过的现象。比如在地球上可以观测到水星凌日或金星凌日,这时人们看到太阳表面上仿佛有个小黑点在缓缓移动。同样的,观测其他恒星系统时也会看到凌日现象,“开普勒”便是通过相关观测数据来计算行星的这种特点。

  如果是地球大小的行星将会造成恒星的视星等降低0.01%的数量级,通俗的说就是这颗行星所经过的恒星,会因为这一次“邂逅”,而发生相对亮度的降低。亮度减少的程度可以用来推测行星的质量,而由两次凌日的时间间隔可以推测行星轨道的大小和估计它的温度。

  为了能够更好地收集数据和图像,“开普勒”还拥有太空中最大的照相机——一个9500万像素的相机,由42个2200×1024像素的电子耦合器(CCD)组成。CCD每3秒读出一次资料,并且可以暂留15分钟,只有对应到有兴趣目标恒星画素的资料才会被保存,并透过遥测传回到地面。

  其实,早在去年11月,“开普勒”就已经漂亮地完成了在太空的主要任务。

  但2012年7月,它的第一个反应轮出现了故障,紧急调用了第四备用轮。今年5月,它的第二个反应轮也失效了。由于“开普勒”望远镜至少需要3个正常工作的反应轮才可保证正常工作,所以NASA一边分析已经获得的数据,一边展开对“开普勒”的维修工作。

  直到8月15日,工程师们的反复努力最终以失败告终,运行4年之久的“开普勒”就此结束对地外行星的搜寻工作。

  功勋卓绝的“开普勒”

  开普勒9b、开普勒 9c、开普勒-10b、开普勒-22b……这些都是属于“开普勒”的发现,截至2013年1月7日,“开普勒”已经发现了2470个系外行星候选者。

  无疑,“开普勒”在搜寻系外行星的过程中为人类作出了巨大的贡献。

  开普勒-10b是第一个被确认为类似我们地球的岩石星球。这颗星球的半径大约是地球的1.4倍,围绕它的母星运转周期只有0.84天。“开普勒”的超精准测量能够确定这颗星球的质量是地球的4.6倍,这就使它在密度上类似于铁质哑铃,考虑到它的构成而且它极为贴近母星,一些科学家认为开普勒-10b更像一颗超级水星而不是地球双胞胎。

  “发现开普勒-10b是我们探索类地行星道路上的一个重要里程碑,”NASA“开普勒”项目科学家道格拉斯·赫金斯在发布这项新发现时说,“尽管这颗行星并不位于适居区,但这项激动人心的发现展示了(开普勒)任务让什么样的发现成为可能,也预示了后面还会有更多的发现。”开普勒-10b离恒星的距离只相当于水星到太阳距离的二十分之一,因而它并不位于科学家所认为的“适居区”的范围。

  大量数据尚在分析

  当然,“开普勒”带给人类的不只是这一次的惊喜,发现开普勒-22b可以说是“开普勒”在太空中的惊鸿一瞥。

  开普勒-22b是NASA于2011年12月确认的首颗位于宜居带的系外行星。它的直径约为地球的2.4倍,距离我们约有600光年,人类若使用现有的宇宙飞船飞往这颗星球需要2200万年的时间。

  尽管其直径比地球大了不少,但是开普勒-22b的轨道公转周期约为290天,和地球相差不大。它围绕运行的中央恒星和太阳非常相似。这颗行星的表面温度约为21摄氏度,非常适宜生物的居住。

  不过科学家们目前尚不能确定其地表究竟是岩石质地的还是液态或是气态形式,然而不管如何,这项发现让人们再一次思考“我们究竟是不是这个宇宙的唯一”这一命题,也是人类朝着另一颗地球前进的重要一步。

  随着“开普勒”在太空的探索深入,有越来越多的行星加入了候选者大家庭。在2013年宣布的新候选者中,KOI-172.02是一颗在宜居带环绕着与太阳相似恒星的类地球系外行星,是可能存在着外星生命的“主要候选者”。

  虽然这些候选者都还未被证实完全适合人类居住,或者也没有发现生命迹象,但是这些星球的存在一次又一次提醒我们:我们也许并非是这个宇宙的唯一。

  有了功勋卓越的这4年,“开普勒”此番退场便带着几分悲壮的色彩。但是,惊喜依然没有停止,因为NASA宣布,“开普勒”的大量数据分析工作仍在进行中,在未来的日子里,关于“开普勒”的太空发现依然能够占据新闻版面的头条。


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