新華社訊 (記者張建松)茫茫宇宙中,迄今所知唯一擁有生命的行星——地球,是不是唯一孤獨的存在?在遙遠的宇宙深處,真的有“流浪地球”嗎?
面對人類(lèi)亙古追問(wèn),來(lái)自中國科學(xué)院上海天文臺、微小衛星創(chuàng )新研究院、上海技術(shù)物理研究所、西安光學(xué)精密機械研究所和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的100多位科研人員,在中科院戰略先導項目“地球2.0”支持下,擬對銀河系類(lèi)地行星進(jìn)行“普查”,目前正在開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
“地球2.0”項目負責人、中國科學(xué)院上海天文臺葛健教授說(shuō):“我們的核心目標,是發(fā)現位于不同軌道上的大量類(lèi)地行星樣本,包括發(fā)現第二個(gè)‘地球’(即‘地球2.0’)——處于類(lèi)太陽(yáng)恒星的宜居帶內、地球大?。?.8—1.25地球半徑)的行星;旨在解答三個(gè)基本問(wèn)題,‘地球2.0’在宇宙中有多普遍?地球是如何形成和演化的?‘流浪地球’又是如何起源的?”
葛健介紹,作為宇宙中最基本的天體之一,行星是生命和文明的搖籃,對行星的探測及其形成演化的研究,承載著(zhù)人類(lèi)渴望揭開(kāi)生命起源和尋求地外生命的強烈愿望。近20年來(lái),系外行星研究極速發(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)逐漸成熟,已經(jīng)將人類(lèi)推到了發(fā)現“第二個(gè)地球”的關(guān)鍵路口。尤其是“凌星法”和“微引力透鏡法”觀(guān)測,對小質(zhì)量行星探測具有高度敏感性。
“地球2.0”項目將首次結合這兩種先進(jìn)的觀(guān)測方法,自主研制6臺30cm口徑、500平方度廣角凌星望遠鏡和1臺30cm口徑、4平方度的微引力透鏡望遠鏡,通過(guò)搭載在科學(xué)衛星上,發(fā)射到日-地拉格朗日L2點(diǎn)處,利用超大視場(chǎng)和超高精度的光學(xué)測光,對銀河系內類(lèi)地行星進(jìn)行大規模普查。
據葛健介紹,來(lái)自國內外30多所大學(xué)和研究所200多位天文學(xué)家參與的衛星科學(xué)團隊,目前已完成衛星項目的科學(xué)目標研究;衛星的技術(shù)團隊也已經(jīng)完成載荷、超高精度導星和衛星平臺的設計方案。
除此之外,衛星工程方案中還有兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)需要攻關(guān):衛星姿態(tài)超高穩定度控制和超高精度CMOS測光相機。在衛星姿態(tài)方面,團隊已完成衛星飛輪隔震系統的地面試驗驗證,將于今年4月開(kāi)展在軌驗證;在超高精度測光相機技術(shù)方面,已完成單探測器相機空間樣機的實(shí)驗室組裝,正在開(kāi)展性能測試?!拔覀兿M陉P(guān)鍵技術(shù)完成攻關(guān)并得到驗證以后,‘地球2.0’項目能順利進(jìn)入工程立項?!备鸾≌f(shuō)。
迄今為止,人類(lèi)還沒(méi)有發(fā)現一個(gè)“地球2.0”。但天文學(xué)家確信類(lèi)地行星(包括“地球2.0”)的存在,而且存在于非常廣大軌道范圍,從灼熱的恒星附近一直到極寒的太空。通過(guò)開(kāi)普勒望遠鏡,天文學(xué)家在一些較安靜亮星周?chē)?,已?jīng)找到了300多個(gè)軌道短(少于20天)、但大小與地球類(lèi)似的固體行星。
“與超級地球不同,這些行星很可能是在原恒星氣體盤(pán)完全消散后,碰撞而成,因此和地球起源最為類(lèi)似,這些被稱(chēng)為‘亞地球’的行星,可能分布在不同軌道上。而那些位于宜居區內的‘亞地球’,很有可能就有我們一直想搜尋的‘地球2.0’?!备鸾≌f(shuō),“我們不僅想找到首個(gè)‘地球2.0’,還想通過(guò)‘凌星法’和‘微引力透鏡法’,找到大量熱的、濕的、冷的‘地球’,以及被逐出行星系統的‘流浪地球’”。
業(yè)內專(zhuān)家認為,“地球2.0”項目實(shí)施以后,將會(huì )使人類(lèi)獲得最大的類(lèi)地行星樣本庫。通過(guò)對各類(lèi)類(lèi)地行星樣本進(jìn)行深入分析,天文學(xué)家有望能揭開(kāi)類(lèi)地行星和流浪行星的起源之謎;通過(guò)后續地面和空間望遠鏡的觀(guān)測,測量和研究“系外地球”的質(zhì)量、密度,以及它們上面的大氣、海洋和宜居性特征,甚至有望發(fā)現系外生命跡象,將系外行星科學(xué)研究躍升到“地球時(shí)代”。