NASA TESS下周一搭乘猎鹰9火箭升空,寻找外星生命

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据The Verge北京时间4月13日报道,美国航空航天局下周将发射被称作TESS的航天器,在宇宙中搜索人类前一天这么发现的系外行星,帮助科学家了解它们的构成,以及它们是否发生生命。

▲TESS将搜索围绕距离地球最近的恒星运行的行星,搜寻外星生命

下周一,TESS将搭乘猎鹰9火箭从发生美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地升空。

TESS的发射正值美国航空航天局的系外行星搜索航天器——开普勒望远镜即将退役之际。5009年升空的开普勒望远镜燃料将在未来数月消耗完毕。并且 ,TESS的使命不同于开普勒望远镜,后者的使命可是我简单地发现尽肯能多的系外行星,TESS则更“挑剔”,将搜索围绕距离地球最近的恒星运行的行星。据美国航空航天局称,肯能那此恒星亮度更高,研究起来更方便。

美国航空航天局TESS项目科学家史蒂芬·莱因哈特(Stephen Rinehart)向The Verge表示,“开普勒望远镜的任务是对系外行星进行普查:系外行星有2个?分布清况 如何?与地球大小相当的系外行星有2个?TESS则针对研究与地球邻近的系外行星进行了优化,对它们进行更详尽的研究。”

TESS怪怪的关注的一类系外行星是:发生恒星恰当轨道上、与地球大小相当的岩石行星,同类行星肯能发生液态水。肯能发现发生与地球同类大气层的系外行星,它们就肯能发生外星生命。

亮度越高越方便研究

开普勒望远镜一次不到观察数小块天空,在其视野内发生十五万颗恒星。TESS的视野将是开普勒望远镜的500倍,能就看十五万颗,甚至数百万颗恒星。美国航空航天局阿姆斯研究中心天文学家、开普勒望远镜项目科学家杰西·多特森(Jessie Dotson)向The Verge表示,“它将在大伙儿儿看不到的天空中找到系外行星。”

在寻找系外行星方面,TESS和开普勒望远镜采用相同的技术:凌日法。每当行星凌日时,恒星亮度会降低,在地球轨道上运行的望远镜能检测到恒星亮度的变化。但与开普勒望远镜相比,TESS观察的恒星距离地球要近得多:距离地球数十至数百光年,而非数千光年,这使得恒星的亮度在天空中要高出500至5000倍。

▲TESS搜索系外行星的艺术渲染图

要真正了解系外行星的构成——是像地球一样的岩石行星还是像木星一样的固体行星,大伙儿儿都还可不里能 知道其密度。要了解行星的密度,方法是知道它对恒星的影响。即使一颗行星相对较小,它对恒星也产生引力,会引起恒星轻微摇晃。摇晃的程度与行星质量有关。

亮度更高的恒星,能更方便地快速检测其摇晃程度。对于距离遥远、亮度低的恒星,天文学家无法分发到足够的光线,判断其摇晃程度都还可不里能 更长时间。像开普勒望远镜观察的恒星,判断其摇晃程度肯能都还可不里能 数周,甚至数月时间。但对于TESS观察的恒星,判断其摇晃程度肯能只都还可不里能 数个小时。

莱因哈特说,利用开普勒望远镜,天文学家不到判断少数恒星的摇晃程度,“利用TESS,都还可不里能 判断所有观察目标的摇晃程度”。

TESS将发现原本的系外行星

利用其4台相机,TESS对同一片天空只观察23天,并且 转向观察下一片天空;相比之下,开普勒望远镜的观察时间长达数月甚至数年。并且 ,TESS将主要用于搜索运行周期小于俩个月的系外行星——限制了其能发现的系外行星类型。

都还可不里能 澄清的许多是,TESS不要再发现地球2.0。TESS肯能发现的类地系外行星将围绕红矮星运行,红矮星辐射的能量远小于太阳,系外行星都还可不里能 更靠近红矮星都还可不里能维持液态水,这原困那此行星上的一年只要花费 地球的10天左右。

▲围绕红矮星运行的系外行星艺术渲染图

天文学家对发现围绕红矮星运行的行星一直非常兴奋,肯能红矮星在宇宙中小量发生。并且 ,可是我在宜居带内,不要再原困红矮星的行星上会有生命发生。靠近红矮星运行的系外行星,一面会长时间是白天,另一面则长时间是黑夜。红矮星“性情不稳”,时常会向付进 的行星发出小量高能粒子,这原困那此系外行星不肯能发生与地球同类的环境。

当詹姆斯·韦伯太空望远镜投入使用时,天文学家将都还可不里能研究TESS发现的大小与地球同类系外行星的大气层。不过,詹姆斯·韦伯太空望远镜最早也要到2020年都还可不里能升空,并且 ,大伙儿儿要知道那此系外行星是否发生能对生命提供支持的大气层还都还可不里能 数年时间。

麻省理工学院行星科学家萨拉·西格尔(Sara Seager)表示,她对发现尺寸是地球2-3倍的系外行星——被称作超级地球或小海王星——非常激动。开普勒望远镜发现同类行星非常常见,但人类对它们的构成和形成知之甚少。当TESS发现同类系外行星时,天文学家都还可不里能 利用地面上的望远镜继续研究它们大气层的构成,从而了解它们是如何形成的。

发射升空

TESS计划于美国东部时间星期一下午6:32(北京时间星期二早上6:32),搭乘SpaceX的一枚猎鹰9火箭从发生美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射升空。肯能一切顺利,TESS将从6月份现在开始分发数据——届时开普勒望远镜肯能现在开始不到正常工作。

▲TESS轨道示意图

TESS不发生燃料耗尽疑问。它将发生围绕地球的超椭圆轨道上,与地球的距离超过月球。TESS绕地球运行一周都还可不里能 13.3天,前一天从未有过航天器在你这个 轨道上运行,但它异常稳定,并且 ,TESS不都还可不里能 2个燃料,都还可不里能 稳定运行5000年以上。

并且 ,航天器要进入你这个 轨道都还可不里能 小量能量。不过TESS有一大优势:尺寸小,重量略低于5000磅(362公斤),许多卫星的重量都高达数千磅。TESS只占到猎鹰9火箭的很小一每项空间,这使得猎鹰9火箭能更容易地把它发射到都还可不里能 的轨道。

根据原定计划,TESS只进行2年的研究工作,但工程师肯能在谋划延长其使用寿命。肯能成功,TESS将编制新的系外行星索引目录,供天文学家研究之用。