茫茫宇宙中,迄今所知唯一擁有生命的行星——地球,是不是唯一孤獨的存在?在遙遠的宇宙深處,真的有“流浪地球”嗎?
面對人類亙古追問,來自中國科學院上海天文臺、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、上海技術(shù)物理研究所、西安光學精密機械研究所和中國科學技術(shù)大學的100多位科研人員,在中科院戰(zhàn)略先導項目“地球2.0”支持下,擬對銀河系類地行星進行“普查”,目前正在開展關鍵技術(shù)攻關。
“地球2.0”項目負責人、中國科學院上海天文臺葛健教授說:“我們的核心目標,是發(fā)現(xiàn)位于不同軌道上的大量類地行星樣本,包括發(fā)現(xiàn)第二個‘地球’(即‘地球2.0’)——處于類太陽恒星的宜居帶內(nèi)、地球大小(0.8-1.25地球半徑)的行星;旨在解答三個基本問題,‘地球2.0’在宇宙中有多普遍?地球是如何形成和演化的?‘流浪地球’又是如何起源的?”
葛健介紹,作為宇宙中最基本的天體之一,行星是生命和文明的搖籃,對行星的探測及其形成演化的研究,承載著人類渴望揭開生命起源和尋求地外生命的強烈愿望。近20年來,系外行星研究極速發(fā)展和關鍵技術(shù)逐漸成熟,已經(jīng)將人類推到了發(fā)現(xiàn)“第二個地球”的關鍵路口。尤其是“凌星法”和“微引力透鏡法”觀測,對小質(zhì)量行星探測具有高度敏感性。
“地球2.0”項目將首次結(jié)合這兩種先進的觀測方法,自主研制6臺30cm口徑、500平方度廣角凌星望遠鏡和1臺30cm口徑、4平方度的微引力透鏡望遠鏡,通過搭載在科學衛(wèi)星上,發(fā)射到日-地拉格朗日L2點處,利用超大視場和超高精度的光學測光,對銀河系內(nèi)類地行星進行大規(guī)模普查。
據(jù)葛健介紹,來自國內(nèi)外30多所大學和研究所200多位天文學家參與的衛(wèi)星科學團隊,目前已完成衛(wèi)星項目的科學目標研究;衛(wèi)星的技術(shù)團隊也已經(jīng)完成載荷、超高精度導星和衛(wèi)星平臺的設計方案。
除此之外,衛(wèi)星工程方案中還有兩個關鍵技術(shù)需要攻關:衛(wèi)星姿態(tài)超高穩(wěn)定度控制和超高精度CMOS測光相機。在衛(wèi)星姿態(tài)方面,團隊已完成衛(wèi)星飛輪隔震系統(tǒng)的地面試驗驗證,將于今年4月開展在軌驗證;在超高精度測光相機技術(shù)方面,已完成單探測器相機空間樣機的實驗室組裝,正在開展性能測試?!拔覀兿M陉P鍵技術(shù)完成攻關并得到驗證以后,‘地球2.0’項目能順利進入工程立項?!备鸾≌f。
迄今為止,人類還沒有發(fā)現(xiàn)一個“地球2.0”。但天文學家確信類地行星(包括“地球2.0”)的存在,而且存在于非常廣大軌道范圍,從灼熱的恒星附近一直到極寒的太空。通過開普勒望遠鏡,天文學家在一些較安靜亮星周圍,已經(jīng)找到了300多個軌道短(少于20天)、但大小與地球類似的固體行星。