太空獵手“開普勒”的輝煌一生

尼摩

近日，據美媒報道，美國國家航空航天局（以下簡稱NASA）宣布，“開普勒”太空望遠鏡由于燃料耗盡正式退役，這部設計壽命3年半的太空望遠鏡實際工作了9年多。在服役期間，“開普勒”發現了2662顆系外行星，超過了此前人類觀測到的系外行星的總和。

太空軌道上的“熟練獵手”

據稱，NASA為了更好地探測系外行星，尋找人類的第二個家園，揭開行星演化的奧秘，特意研制和發射了“開普勒”，它的運行軌道是專門挑選的地球拖尾日心軌道。在這條軌道上運行的航天器處于地球后方，沒有地球大氣、重力、磁場和輻射的干擾，擁有穩定的熱環境和視野；同時，也不會被太陽和月球周期性遮擋。“開普勒”就在這條車九道上專心致志地探測系外行星，取得了驚人的發現。

“開普勒”是NASA發現級項目之一，該項目預算在5億美元以內，但由于“開普勒”的意義非凡，其研制費用實際花費了6.4億美元，是第2昂貴的發現級項目。該望遠鏡發射質量1039千克，安裝有一部1.4米口徑的大型施密特式望遠鏡，于2009年5月了日發射升空后，成為了地外軌道上口徑最大的空間望遠鏡，它的視野可達115平方度，具有可見光和近紅外波段觀測能力。

“開普勒”不僅有一部巨大的望遠鏡，還配備了9460萬像素的CCD陣列，每6.5秒CCD陣列能進行一次快速成像，而長時間拍照可達到1765.5秒。另外，該望遠鏡具有空前的數據生成能力，是NASA當時數據傳輸壓力最大的探測器。

“開普勒”在發射后短短幾周就發現了大批系外行星，從而證明了銀河系內的行星要比恒星多很多。

2012年，NASA宣布，“開普勒”將延壽發揮佘熱，每年運行費用大約2000萬美元。雖然，“開普勒”在2013年還出現了反作用輪故障，但仍然“重傷不下火線”，繼續帶病工作到如今，燃料徹底耗盡才壽終正寢。

巧用凌日法發現系外行星

在“開普勒”的一生中，它主要通過凌日法發現系外行星。凌日法的原理是當系外行星經過中央恒星前面時，會短暫遮擋一些光線，導致星光變暗，“開普勒”就能利用這個特征來發現系外行星。由于遙遠的系外行星凌日帶來的光度變化很微弱，地球大小的行星也只能造成不到萬分之一的下降值，因此“開普勒”必須十分靈敏地探測到這種微弱的變化。

據說“開普勒”如果用于觀測地球，可以發現夜間一戶人家是否關掉燈光。得益于這樣靈敏的觀測能力，“開普勒”觀測到約53萬顆恒星，發現了2662顆系外行星，占人類發現的系外行星總數的三分之二還多。其中，該望遠鏡就發現了開普勒-62c、開普勒-69e等系外類地行星，還有著名的開普勒-186f和開普勒-452b等位于宜居帶的系外類地。行星，大大豐富了人類對系外行星的發解。

如今，雖然“開普勒”退役了，但它的科研生涯還遠沒有結束。目前，該望遠鏡的觀測數據中還有2899個系外行星候選目標有待確認，隨著科研人員的努力，未來肯定還會確認出更多的系外行星。“開普勒”一路走好，它的后繼者“苔絲”也于2018年4月發射升空，人類對系外行星的探測才剛剛開始。