太空猎手“开普勒”的辉煌一生

尼摩

近日，据美媒报道，美国国家航空航天局（以下简称NASA）宣布，“开普勒”太空望远镜由于燃料耗尽正式退役，这部设计寿命3年半的太空望远镜实际工作了9年多。在服役期间，“开普勒”发现了2662颗系外行星，超过了此前人类观测到的系外行星的总和。

太空轨道上的“熟练猎手”

据称，NASA为了更好地探测系外行星，寻找人类的第二个家园，揭开行星演化的奥秘，特意研制和发射了“开普勒”，它的运行轨道是专门挑选的地球拖尾日心轨道。在这条轨道上运行的航天器处于地球后方，没有地球大气、重力、磁场和辐射的干扰，拥有稳定的热环境和视野；同时，也不会被太阳和月球周期性遮挡。“开普勒”就在这条车九道上专心致志地探测系外行星，取得了惊人的发现。

“开普勒”是NASA发现级项目之一，该项目预算在5亿美元以内，但由于“开普勒”的意义非凡，其研制费用实际花费了6.4亿美元，是第2昂贵的发现级项目。该望远镜发射质量1039千克，安装有一部1.4米口径的大型施密特式望远镜，于2009年5月了日发射升空后，成为了地外轨道上口径最大的空间望远镜，它的视野可达115平方度，具有可见光和近红外波段观测能力。

“开普勒”不仅有一部巨大的望远镜，还配备了9460万像素的CCD阵列，每6.5秒CCD阵列能进行一次快速成像，而长时间拍照可达到1765.5秒。另外，该望远镜具有空前的数据生成能力，是NASA当时数据传输压力最大的探测器。

“开普勒”在发射后短短几周就发现了大批系外行星，从而证明了银河系内的行星要比恒星多很多。

2012年，NASA宣布，“开普勒”将延寿发挥佘热，每年运行费用大约2000万美元。虽然，“开普勒”在2013年还出现了反作用轮故障，但仍然“重伤不下火线”，继续带病工作到如今，燃料彻底耗尽才寿终正寝。

巧用凌日法发现系外行星

在“开普勒”的一生中，它主要通过凌日法发现系外行星。凌日法的原理是当系外行星经过中央恒星前面时，会短暂遮挡一些光线，导致星光变暗，“开普勒”就能利用这个特征来发现系外行星。由于遥远的系外行星凌日带来的光度变化很微弱，地球大小的行星也只能造成不到万分之一的下降值，因此“开普勒”必须十分灵敏地探测到这种微弱的变化。

据说“开普勒”如果用于观测地球，可以发现夜间一户人家是否关掉灯光。得益于这样灵敏的观测能力，“开普勒”觀测到约53万颗恒星，发现了2662颗系外行星，占人类发现的系外行星总数的三分之二还多。其中，该望远镜就发现了开普勒-62c、开普勒-69e等系外类地行星，还有著名的开普勒-186f和开普勒-452b等位于宜居带的系外类地。行星，大大丰富了人类对系外行星的发解。

如今，虽然“开普勒”退役了，但它的科研生涯还远没有结束。目前，该望远镜的观测数据中还有2899个系外行星候选目标有待确认，随着科研人员的努力，未来肯定还会确认出更多的系外行星。“开普勒”一路走好，它的后继者“苔丝”也于2018年4月发射升空，人类对系外行星的探测才刚刚开始。