【前沿】寻找第二颗地球,“开普勒”继任者“苔丝”升空

 

北京时间4月19日早晨6点51分,美国航空航天局“苔丝”(TESS)寻星卫星在佛罗里达州卡纳维拉尔角借助SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空,该卫星的目标是在两年内发现数千颗行星。...





北京时间4月19日早晨6点51分,美国航空航天局“苔丝”(TESS)寻星卫星在佛罗里达州卡纳维拉尔角借助SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空,该卫星将作为开普勒号太空望远镜的继任者,搜寻更多的行星,包括可能存在生命迹象的类地行星。

TESS的工作原理


TESS(TransitingExoplanet Survey Satellite)的全称是凌日系外行星勘测卫星,未来两年将承担寻找太阳系外行星的任务。TESS卫星被视为开普勒号太空望远镜的继任者,开普勒已在一些遥远恒星的周边找到3000多颗行星。美国航空航天局表示,TESS将使用其四台广角相机扫描太空,探测范围是开普勒号的400倍,将专注于近地距离内的行星搜索。
TESS卫星的扫描安排图。A图是代表了望远镜的视场大小。B图代表了每27天在天球上的扫描区域。C图代表了不同累计观测时间在天球上的扫描区域。

开普勒所监测的天区几乎保持不变,而这片区域只占到全天的1/400。因此,为了使巡天工作物有所值,开普勒必须在这片天区看得足够远,才能获得足够多的恒星样本。开普勒所观测的恒星的典型距离通常在几千光年左右。从实际操作的角度来说,距离太远并不是一件好事。遥远的恒星通常十分暗淡,它们发出的光子只有一小部分能到达望远镜。光线的微弱限制了数据的精确性,使得某些测量工作完全无法进行。

而TESS的目标就是解决这个问题。它将携带四台口径10厘米的望远镜入轨工作,这些望远镜的口径只有开普勒望远镜的十分之一。小口径望远镜虽然视程不如大口径远,但其优势在于更大的视场,每台TESS望远镜的照相机能拍摄到的天空范围几乎相当于开普勒望远镜的六倍。不仅如此,TESS还会旋转,以覆盖天球上的不同方向。最终,相较于开普勒视场中仅有的那些亮星,TESS将观测到多得多的明亮恒星。
实验室中的TESS


在接下来的两年时间里,TESS的观测将会覆盖整个天球的90%左右。它将会把天球分为26条互有交叠的区域,并对每个区域观测大概1个月的时间。就像开普勒一样,预计TESS将发现数以千计的系外行星,不过这些系外行星的主星普遍要比开普勒所发现系外行星的主星亮30倍左右。对于地基望远镜的后随观测,这样的亮度是一个巨大利好。相较于开普勒发现的行星,在观测TESS找到的行星时,这些望远镜的集光能力就相当于增强了30倍一样。
系外行星勘测的原理
“TESS将寻找围绕着更近、更明亮的恒星运转的行星,”TESS卫星的首席研究员、麻省理工学院天文学家乔治·里克表示,“最终的目标是找到一些可能由岩石覆盖的小行星,它们环绕恒星的轨道处在较理想的位置上,因此行星上的环境不会太热,也不会太冷。研究者可利用几年后将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜对它们展开研究,分析穿透行星大气层的星光,寻找生物宜居性的迹象。

如果发射和校准阶段一切进展顺利,TESS发现的首批新行星有望在今年晚些时候宣布。

内容整理自:科普中国、新华网、环球科学、网易科技


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