凌日系外行星勘探衛(wèi)星（凌日系外行星勘探衛(wèi)星）

發(fā)射經過

凌日系外行星勘探衛(wèi)星

這顆衛(wèi)星名為“凌日系外行星勘測衛(wèi)星”，按英文縮寫簡稱“苔絲”(TESS)，定于北京時間4月17日6時32分由美國太空探索技術公司“獵鷹9”號火箭搭載，從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空。

美國航空航天局和SpaceX把凌日系外行星勘測衛(wèi)星的發(fā)射推遲到北京時間4月19日早上6時51分并成功發(fā)射。

項目團隊

項目支持：NASA?天體物理探索

項目領導：位于麻省劍橋的麻省理工學院

項目管理：位于馬里蘭州格林貝爾特的?NASA?戈達德空間飛行中心

首席科學家：麻省理工學院?Kavli?天體物理和空間研究所的?George?Ricker

參加項目的其他機構：Orbital?ATK?公司，NASA?Ames?研究中心，哈佛-史密森尼天體物理研究中心（Harvard-Smithsonian?Center?for?Astrophysics），空間望遠鏡科學研究所（Space?Telescope?Science?Institute），以及世界各地的其他許多大學、研究機構和天文臺。

前身

TESS的前身是麻省理工學院設計和建造的、并于?2000?年?10?月?9?日由?NASA?發(fā)射升空的一顆小型衛(wèi)星——高能瞬態(tài)事件探測者?2?號（The?High?Energy?Transient?Explorer?2,?HETE-2）。該衛(wèi)星已經在太空運行?7?年，其任務是發(fā)現和定位高能伽馬射線和X射線暴發(fā)現象。

為了探測持續(xù)時間極短的伽馬射線暴發(fā)現象，以首席科學家?George?Ricker?為首的麻省理工學院團隊，設計了一款能觀測可見光和?X?射線的?CCD?相機，以此記錄信號的強度和位置。團隊成員?Joel?Villasenor?表示，CCD?的發(fā)明是天文觀測史上的一次飛躍，它使得信號處理變得非常簡單。

2004年，Ricker?和?HETE-2?團隊突發(fā)奇想：是否可以用?HETE-2?來觀測地外行星？在當時，人類只發(fā)現了不到?200?顆地外行星，其中只有少數是用凌星法發(fā)現的。而根據最新的數據，人類發(fā)現的行星總數已經達到了?3700?個，借助更強大的太空望遠鏡，在十年之內，這一數字可能會上升到上萬個。

Villasenor表示，實踐證明，HETE-2?的凌星探測嘗試沒有完全達到預期的效果。不過，這次嘗試為后繼的?CCD?成像地外行星探測任務奠定了基礎。

研發(fā)過程

2006年，Ricker?領導的麻省理工學院團隊向?NASA?的探索任務項目提出了新的低成本小衛(wèi)星方案?HETE-S。團隊本擬自籌?2?千萬美元經費，但鑒于成本太高，且地外行星的發(fā)現日益成為熱點，團隊決定尋求?NASA?的資助，申請?1.2?億美元的項目經費。2008?年，團隊正式向?NASA?小型探索任務項目提交了申請書，TESS?項目正式起步。

最初，TESS?包括?6?塊?CCD?相機，預計運行于近地軌道，跟?HETE-2?任務類似。這種軌道設計有助于借助?HETE-2?任務的數據接收地面站以提高觀測效率。

然而，團隊發(fā)現，近地軌道的地球磁場太強，會導致衛(wèi)星的顯著抖動，這會對?TESS?的高靈敏度相機造成不可接受的干擾。

因此，NASA?拒絕了第一次項目申請。研究團隊在?Orbital?ATK?公司和?NASA?戈達德空間飛行中心的幫助下，開始重新設計一種被稱為“月球共振”（lunar-resonant）的軌道。這種軌道可以在確保飛行器穩(wěn)定的前提下提供全天域觀測視野，這可以算的上是一次創(chuàng)舉。

衛(wèi)星參數

“苔絲”高1.5米，太陽翼、即太陽能帆板收起時直徑大約1.3米，重363千克，比大多數太空探測衛(wèi)星小巧。按照航空航天局的說法，它的尺寸介于一臺冰箱與一臺“洗衣烘干一體機”之間。

探測原理

當系外行星經過中央恒星前面時，會短暫遮擋一些光線，導致星光變暗，TESS望遠鏡可以基于這點來判斷行星的體積及環(huán)繞恒星一圈的時間，這兩條信息對了解某顆行星是否支持生命至關重要。

“苔絲”采用“凌日法”探測系外行星，原理是當一顆行星從恒星前方越過時，可觀察到恒星“變暗”現象?！疤z”將接替燃料即將耗盡的“前輩”——航空航天局2009年發(fā)射的開普勒太空望遠鏡，后者迄今發(fā)現2300顆已獲確認的“候選”行星。

“苔絲”配備四個先進的廣角鏡頭，所觀測太空區(qū)域比開普勒大350倍，所觀測恒星平均比開普勒“亮度高30至100倍”。

目標任務

TESS將搜尋太陽系周圍距離地球數百光年甚至更近的系外行星。

TESS目標選擇工作組的聯(lián)合負責人約書亞·佩珀表示，在TESS將觀測的這些恒星中，小而亮的白矮星對確定行星非常理想。TESS的目標之一是發(fā)現與地球相當和超級地球大小的行星。

盡管搜尋正在凌日的系外行星是這次任務的主要目標，但由于TESS會對幾乎整個天空進行巡視，所以，它也將通過客座調查員計劃(GIP)對其他天體進行觀察。^[1]

TESS會把天空分成26個不同的區(qū)域，對幾乎整個天空進行搜尋。該探測器上功能強大的照相機會持續(xù)不斷地對每個區(qū)域進行查看，每27天巡視一次；每兩分鐘對來自最明亮物體的可見光進行測量。TESS將查看視星等(指觀測者用肉眼所看到的星體亮度，視星等越高，恒星越暗)，其中的一些甚至肉眼可見。

“苔絲”主要使命是在今后兩年內“掃描”超過20萬顆太陽系外離地球“最近、最亮”的恒星，確認是否有行星圍繞它們公轉。航空航天局預計，它會發(fā)現2萬顆系外行星，其中50顆以上“與地球一般大小”，至多500顆體積“低于地球兩倍大小”。^[2]

工程意義

NASA戈達德太空飛行中心GIP辦公室負責人帕德·博伊德說：“GIP的目標是讓TESS產生盡可能多的科學數據。TESS能對閃耀的年輕的恒星、恒星對以及鄰近星系的超新星，甚至遙遠活躍星系的超大質量黑洞進行觀測。TESS將大幅拓寬我們的宇宙視野?！?sup class="baike-reference">[3]