寻找宜居“新地球”!欧航局CHEOPS发射升空 将深入探索遥远的系外行星
长期以来,科学家们发现了宇宙中的浩瀚行星。自1990年代以来,全球已经发现了成千上万个所谓的系外行星。但其实到目前为止,我们还不太清楚这些行星由什么组成,或它们是否具有类似地球一样的大气层,这对于人类探索宜居的新“地球”其实是一种滞阻。
欧洲航天局(ESA)的CHEOPS任务(CHaracterising ExOPlanet Satellite),就是针对这样一个环节的最新布局,它正准备对已经发现的系外行星进行更加深入、详细的研究。
当地时间周三,一枚俄罗斯的联盟号火箭在法属圭亚那太空中心成功发射。ESA最新开发的太空望远镜CHEOPS将被送上距离地球表面约700公里的高度,成为一个“系外行星猎手”。
CHEOPS是第一架专门用来研究系外行星的太空望远镜,它的重量为300公斤、尺寸约1.5×1.5×1.5米,耗资约为5500万美元。
它的任务是测量绕太阳公转的行星的大小。当行星在其轨道上通过恒星时,恒星的光会在短时间内变暗,CHEOPS就是基于这一原理来观察系外行星。
天文学家可以根据光的衰减来计算行星的大小。行星本身发出的光反射提供了有关例如是否有大气的线索。首先,安装在平台上的太阳防护罩将保护散热器和探测器外壳免受太阳直接照射,同时太阳防护罩上还装有太阳能电池板,为整个卫星提供足够的电力。
就任务范围、成本以及开发任务所需的时间而言,这项任务都并不显眼。
“通过将行星的大小与其质量相结合,我们可以用地球上的望远镜进行测量,从而使我们了解了许多有关行星的组成及其演化的知识。”
当然,所有这些差异都很小,因为观测到的恒星和行星距离我们只有数光年。为了完全能够测量它们,必须排除任何干扰。
CHEOPS将目标是瞄准了大于地球且小于海王星的行星(质量在1-20倍地球质量)。该任务将耗时三年半。
“其他卫星已经表明,太阳系以外还有行星。我们现在要显示的是这些较小的岩石行星是什么样的,以及它们如何演化。”
“我们现在正在寻找的是其他卫星(如詹姆斯·韦伯太空望远镜)或南美的观测站(如欧洲南方天文台(ESO))进行未来探索的最佳行星候选者。从那里,我们可以研究这些候选人的气氛,并寻找具有生命存在特征的分子。”研究负责人表示。
据欧洲航天局公布的信息,CHEOPS的具体观测任务将包括:
- 主要观测质量在1-20倍地球质量的系外行星
- 识别具有大气层的行星
- 研究热木星(Hot Jupiters)大气中的能量传输
- 为地面及空间望远镜(如詹姆斯韦伯望远镜)提供未来的观测目标
CHEOPS除了要完成上述的科学探索之外,还希望找到一种使研究卫星更便宜的方法。卫星开发商为此目的想出了新技术。
欧洲太空运行中心(ESOC)的操控人员理查德·索思沃思(Richard Southworth)说:“卫星非常昂贵,制造起来也很复杂。而且,这些程序总是要花费很长时间。”
“有了CHEOPS,我们的想法是看我们是否可以做得更好,更快一点,成本更低。我们试图使探查相对简单,最重要的是使用以前在其他任务中飞行过的部件。因为它们已经过测试,所以价格更便宜、更可靠。”
欧航局还节省了将探测器运送到太空的费用——CHEOPS被当成货物飞向太空。因此,该项目与另一颗卫星(在本例中为意大利卫星)分担了旅费。
即使卫星已经在空中,仍然有降低成本的机会。 CHEOPS研究人员仅80%的时间使用飞行望远镜。其余时间,其他人可以租用它进行自己的研究。
“它计划运行三年半。” “但是卫星的设计应该确保如果能够盈利的话,我们也可以飞行五年。最后,我们将卫星去激活并启动去轨道化。”
首先将卫星切换到被动模式,以使其不再干扰无线电信号或其他卫星。
“我们还将进行轨道校正,让卫星安全返回地球。这意味着从长远来看,CHEOPS不会成为空间碎片。”最后,卫星进入地球大气层时会燃烧并分解。
本文来自: 前瞻网