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        2017年美國宇航局將發射探測器探索類地星球

        迄今已經有超過 90 個項目受其資助下實施。該項目從 1958 年開始執行,探索者項目是美國宇航局連續實施的歷史最悠久的項目計劃。旗下的首顆探測器是探索者 -1 號 ” 這顆衛星發現了地球的輻射帶。另一個探索者計劃資助下的項目是宇宙微波背景輻射探測器,這顆探測器獲得的數據及其分析結果達成的科學進展讓項目負責人獲得了諾貝爾獎。該項目整體由美國宇航局戈達德空間飛行中心負責管理工作。

        據美國麻省理工學院網站報道,北京時間 4 月 9 日消息。經過長達 3 年的漫長篩選過程之后,近日美國宇航局終于確定由麻省理工學院領銜的一個項目最終勝出。這一名為 “ 凌日系外行星勘測人造衛星 ” TESS 探測器按計劃將于 2017 年發射升空,預計耗資 2 億美元。

        TESS 小組的合作方包括麻省理工學院的卡維利天體物理與空間研究學院 ( MKI 以及麻省理工林肯實驗室;美國宇航局的戈達德空間飛行中心;軌道科學公司;美國宇航局埃姆斯研究中心;哈佛 - 史密松天體物理中心;宇航集團以及空間望遠鏡科學研究所。

        從地球大小的行星到木星那樣的氣態巨行星都將是搜尋目標,該項目的首席科學家由麻省理工卡維利天體物理與空間研究學院的高級研究科學家喬治 · 瑞科爾 ( Georg Ricker 擔任。其將運用一組廣角相機陣列掃描全天并借助凌星法搜尋系外行星。搜索主要的覆蓋范圍將是距離太陽系較近的明亮恒星。所謂系外行星是指圍繞其它恒星運行的行星,而所謂凌星則是指系外行星從我觀察的視線方向上經過,遮擋局部恒星的光芒,從而讓我得以探測到存在

        其巡視覆蓋面積將比起此前的類似項目高出 400 倍以上。預計它將在太陽系附近空間內新發現數千顆隱匿的系外行星,瑞科爾表示: TESS 項目將實施首次天基全天凌星巡天。而其主要的關注對象則是和地球大小相似的那些行星。

        獨特的軌道

        得以勝利地為它涉及出一條最佳軌道, TESS 實施得益于麻省理工的研究團隊在過去 7 年間發展出的新技術。瑞科爾說:對于 TESS 而言。這條軌道上運行,探測器和地球和月球之間的距離都恰到好處。

        探測器大約每兩周會接近地球一次,這條軌道上運行。此時可以允許進行高速率的數據傳輸并且與此同時讓探測器自身堅持在地球有害的輻射帶范圍之外。這一最優化軌道將可以維持數十年之久,讓 TESS 探測器的相機系統堅持在一個非常穩定的溫度范圍內。

        科學家們便將有能力對大量系外行星的質量,有了 TESS 探測器之后。大小,軌道和大氣等各項參數開展考察,并對一局部位于宜居帶范圍內的類地行星開展相關研究。 TESS 項目的觀測結果也將為未來即將升空的新一代詹姆斯 · 韋伯空間望遠鏡,以及其它未來將要投入使用的新建大型地面望遠鏡做進一步觀測提供初步觀測目標清單。

        這是系外行星研究領域合乎邏輯的下一步驟。賽格爾也補充道: TESS 項目的入選增加了未來 10 年在其它行星上發現生命跡象的可能性。 TESS 項目組成員除了瑞科爾之外還包括 MIT 物理學助理教授喬西 · 維恩 ( Josh Winn 以及 MIT 行星和物理學教授薩拉 · 賽格爾 ( Sara Seager 維恩表示:對于 TESS 項目的入選感到興奮不已。

        基于大學的團隊

        林肯實驗室還將負責 TESS 探測器上的光學相機研制以及 CCD 設備。 MKI 高級研究科學家羅蘭德 · 萬德斯皮克 ( Roland Vanderspek 和喬伊 · 維蘭斯納 ( Joel Villasenor 將分別擔任項目的副首席科學家以及載荷科學家。首席研究科學家阿蘭 · 萊維 ( Alan Levin 也將參與研究工作。來自林肯實驗室的托尼 · 史密斯 ( Toni Smith 將負責 TESS 項目的載荷管理。

        MIT 物理學教授杰克 · 哈維特 ( Jacki Hewitt 表示:美國宇航局探索者計劃給了一個絕佳的機會, MKI 研究所主管。讓我這樣一個大學的小團隊能夠開展最前沿的空間科學研究,并由此趕上快速發展中的系外行星科學。說: MIT TESS 擁有來自 MKI 研究所,物理系以及地球,大氣和行星科學系的教授和其它同事組成的科學家團隊,還將聚集鼓勵我學生參與到這項工作中來。

        但是開普勒望遠鏡所觀測的那些系外行星的母恒星都是比較昏暗的難以進行研究。相比之下,此前進行的地基巡天項目主要針對的那些巨型的系外行星。而美國宇航局的開普勒空間望遠鏡在其工作期間已經發現了大量小型的系外行星目標。 TESS 項目將會找出存在于那些明亮恒星周圍的小型系外行星。

        這些行星毫無疑問將是未來進行進一步詳細考察的首選目標。 瑞科爾表示: TESS 將要獲取的將是一份列出太陽系附近所有明亮恒星周圍發生凌星現象的小質量恒星的數據庫。

        探查中子星的奧妙

        用于丈量宇宙 X 射線源變化,此次另外一項在美國宇航局獲選的項目是中子星內部組成探測器 ( NICER 這一設備將被安裝在國際空間站上。即所謂 “ X 射線時變 ” 這樣的探測將有望揭示中子星內部的奇異物質狀態,并探查這些星體的外表和內部物質組成。 NICER 項目的首席科學家是美國宇航局戈達德空間飛行中心的凱斯 · 格蘭德羅 ( Keith Gendreau 與此同時,由瑞科爾領銜的 MKI 團隊同時也是 NICER 項目的合作伙伴。

        近期發表的一份宇航局聲明中他表示:探索者計劃擁有資助開展最具創新性項目的悠久歷史,約翰 · 格蘭斯菲爾德 ( John Grunsfeld 美國宇航局科學項目副主管。這些項目旨在解答那些空間科學領域最令人感到驚奇的問題。說:這兩項計劃的入選和實施將讓我得以了解組成中子星的奇異物質成分和狀態,并找出那些可能隱匿在近距離明亮恒星周圍的小質量行星,這些系外行星都將是未來的大型觀測設備,如詹姆斯 · 韋伯空間望遠鏡進行進一步研究的目標。


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