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【校广播台】潮流资讯栏目

2018年05月17日 浏览量: 评论(0) 来源: 政教处 作者: 撰稿:全可可 责任编辑:谌述涛

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大家好,我是今天的主持人全可可。

开普勒太空望远镜是美国国家航空航天局设计来发现环绕着其他恒星之类地行星的太空望远镜。使用NASA发展的太空光度计,在绕行太阳的轨道上,观测10万颗恒星的光度,检测是否有行星凌星的现象(以凌日的方法检测行星)。为了尊崇德国天文学家约翰内斯·开普勒,这个任务被称为开普勒太空望远镜。开普勒是NASA低成本的发现计划聚焦在科学上的任务。NASA的艾美斯研究中心是这个任务的主管机关,提供主要的研究人员并负责地面系统的开发、任务的执行和科学资料的分析。

20135月,开普勒空间望远镜的反应轮发生重大故障,无法设定望远镜方向,正常的观测工作基本停止。在经过数个月的努力后,美国航天局于815日宣布放弃修复“开普勒”。“开普勒”由此结束搜寻太阳系外类地行星的主要任务,但它仍可能被用于其他科研工作。201646日,开普勒的微透镜观测将暂时无法启动,除非工程师们能够让探测器重新开始工作。望远镜如今距离地球约1.2亿公里,这意味着每一次往返通讯需要13分钟。 

开普勒太空望远镜由外面位于科罗拉多州波尔德市的大气和太空物理实验室负责运作。太阳阵列在每年位于分至点时会转动至正对着太阳的方向,这些转动将用来优化照射到阵列上的阳光,并使热辐射器保持指向深太空的方向。同时,LASP和贝尔太空科技公司从位于科罗拉多州波尔德市的科罗拉多大学的控制中心进行操作。LASP进行基本的任务计划和科学资料最初的收集和分发工作。

作为专门搜寻系外行星的空间望远镜,开普勒战功赫赫:已知的3700多颗系外行星,70%由开普勒发现,其中包括曾被炒作为“第二地球”的452b;更重要的是,它证明类似的行星在银河系的恒星周围普遍存在。然而,它已经超期服役太久了。2009年发射升空后不久,开普勒便展开了为期3年半的原定任务。在此期间,它始终对准天鹅座中的一小块天区,连续不断地监测15万颗恒星的亮度变化。正是从这些亮度变化之中,天文学家找到了行星遮挡星光的证据,发现并确认了数以千计的太阳系外行星的存在。

3年半后,预定任务顺利完成。开普勒没有功成身退,反而因为表现优异,任务得以顺延。可惜,在升空的第4个年头,开普勒遭遇了硬件故障,无法再稳定维持望远镜的指向,延期任务也被迫中止。工程师没能修复故障,却巧妙设计了新的流程,让开普勒能够带病工作。在名为K2的拓展任务中,开普勒利用阳光微弱的光压,勉强维持自身姿态的稳定。这种稳定只是暂时的,因为阳光的角度会变化,每隔大约3个月,开普勒就必须调整望远镜的指向,重新与阳光取得平衡。两次调整之间短暂的稳定期内,开普勒得以继续观测,搜寻更多的系外行星。

强行续命,当然要付出代价。每一次调整望远镜的指向,开普勒都要消耗燃料,而它携带的燃料原本就极为有限。这意味着,开普勒作为航天器的运行寿命,因为K2任务的执行而被大大缩短。团队工程师曾经预期,开普勒上的燃料够它完成10K2观测。开普勒再次突破了期待,在2016年完成了第10期观测。K2任务的期限,也从原定的2年,往后又顺延了3年。然而,燃料终究有耗尽的一天。今天,也就是升空后的第9年两个月零2天,开普勒完成了它的第17K2观测。换句话说,它不得不再一次消耗燃料,来调整望远镜的指向。这一回,按照工程师最新的估计,燃料应该是真不够用了。

按照原定的计划,开普勒将调整指向把天线对准地球,打电话回家,回传它在第17期观测中收集到的数据。如果地面能够接收到数据,说明开普勒或许还能再撑一期,为天文学家再坚持观测3个月。相反,如果地面没有接收到开普勒回传数据的呼叫……那我们也清楚地知道,并不是开普勒没有打电话回家,只是它实在没办法再把天线对准地球了。这位功勋卓著的老兵,终于可以卸下重担,从此自由自在地飘荡在太空,直到永远。   

但开普勒的事业已经后继有人。NASATESS望远镜上个月发射升空,将用跟开普勒一样的方法,在太阳周边的明亮恒星周围寻找更多的行星。等到2020年,韦布空间望远镜也将就位,用强大的红外视力分辨那些行星更多的细节。太阳系外行星大发现的时代,现在才刚刚开始。

 
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