中科院立项“地球2.0计划”!中国版“地外生命探测工程”将开启( 二 )



如此一来 , 我们就可以获得更大的视场(500平方度 , 是开普勒的五倍左右) 。 然后 , 要感谢长春辰芯自主研发的 , 技术层面已经达到了世界领先的CMOS传感器 , 让我们的仪器噪声更小 , 大大提高了观测深度 。 深度加清晰度的全面提升 , 这是全新的“地球之眼” 。
一开始计划是使用7个500平方度的望远镜 。 但经过研究和讨论之后 , 研究团队确定了更合适的版本:6台500平方度广角凌星望远镜和1台4平方度的微引力透镜望远镜 。 这些望远镜将全部采用自主研发技术 , 预计观测能力将会超过开普勒十倍不止 , 比起NASA的TESS望远镜(开普勒的接替者) , 也要更胜一筹 。

凌星法 , 普遍的观测法看得够远够清楚之后 , 还要解决“如何看” 。 开普勒所采用的是太空望远镜常用的观测方法“凌星法” 。 原理很简单 , 当望远镜观测亮度极高的恒星时 , 系外行星会穿过其中 , 导致恒星的亮度下降(类似日食) 。 根据这种现象 , 科学家便可以结合其他辅助手段测算出行星的大小、密度等数据 。
微引力透镜法但是 , “凌星法”观测有一定的不足 。 一方面 , 行星观测是一个长期过程 , 它很难观测到那种“凌星”周期超过一年的行星;另一方面 , 有的行星 , 比较倒霉 , 被“开除”了恒星体系 , 成为了流浪者 , 就跟《流浪地球》一样 。 这种流浪星球没有“凌星”现象 , 就很难被“凌星法”观测到 。 这两方面的遗憾 , 也是导致开普勒没能获得更多成就的原因之一 。
经典的“凌星法”同样被我们采用 , 但为了弥补遗憾 , 我们增加了“点睛一笔”的优化 。 还记得上文说过 , 我们将采用1台4平方度的微引力透镜望远镜吗?这台“特立独行”的望远镜可不一般 , 它提供了更先进的“微引力透镜法” 。

在介绍它之前 , 首先得说一条基础物理规则:光是沿直线传播的 。 这是大名鼎鼎的牛顿提出来的 , 但很多人不知道 , 牛顿并不是很相信自己 , 他提出这么一个疑问:物质能不能通过引力弯曲远处的光线呢?众所周知 , 光线在通过介质的时候 , 会出现偏折 , 并且不同的介质偏折角度也是不一样的 。 所以牛顿这个问题换个方式提问 , 我们可能更好理解一点:引力是否算得上一种能够弯折光线的介质呢?
爱因斯坦后来证实了这个理论 , 而且在构造广义相对论的时候把引力弯折光线的正确计算方式也给弄出来了 。 至于算出来的 , 那太复杂了 , 就不赘述了 。 总之最终可以得出一个结论:星光在经过大重力行星时 , 会发生偏转 。 重点来了!我们的微引力透镜望远镜就是专门探测这种现象的 。 并且这种观测方式 , 是绕开“凌星法”的 。

也就是说 , 微引力透镜法配合“凌星法” , 将弥补开普勒的遗憾 。 最重要的是 , 在这一个领域 , 我们是先驱者 。 等到“地球2.0”升天以后 , 我们将拥有全世界唯一一个在太空中运行的微引力透镜望远镜 , 就问牛不牛 。
目标是发现十几颗“地球”4月12日 , 英《自然》杂志网站公开了我们这项计划的部分内容 。 据其所述:在继机器人登陆月球 , 机器人登陆火星以及建立天宫空间站之后 , 我们将目光瞄准了更遥远的星空深处 。 4月 , 科学家将公布我们的首个系外行星探测任务 。
英都非常关注的这项计划 , 未来该如何执行呢?根据项目负责人、中国科学院上海天文台葛健教授所述 , 这项计划目前正停留在工程立项论证阶段 , 主要是围绕卫星的概念设计和一些核心技术进行突破 。 目前 , 这一阶段已近结尾 , 估计到六月份的时候就能够通过评审 。 感兴趣的可以持续关注 , 相信到六月份 , 会有好消息传来 。

六月份之后 , 卫星就可以建造了 。 这个过程不能急 , 慢工出细活 , 时间大概需要三至四年 。 等到2016年底 , 造好的卫星就可以乘着“长征”火箭上天了 。 再经过一段时间的旅程 , 在2017年过了小半之后 , 卫星便开始进行观测 , 进行长达四年的“寻找亲哥亲弟”之旅了 。
葛健和他的团队也为这项计划制定了最终的目标:寻找到5000颗类地行星和十几颗地球2.0行星 。
总结一下就是:完成立项论证(2022年六月)→完成卫星建造并发射升空(2026年底之前)→开始科学观测(2027年夏天)→完成长达四年的观测任务 , 找到5000颗类地行星 , 包括十几颗地球2.0(2031年)
我们的航天 , 一步一个脚印开普勒在九年内没有发现一个符合地球2.0的行星 , 我们却要在四年内找到十几颗 , 这样的目标合理吗?在笔者看来 , 无论是从理想状态 , 还是从实际出发 , 这样的目标都是合乎预期的 。 退一步说 , 如果我们没有前进 , 那就是一种退步 。

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