成群结队的行星狩猎者

成群结队的行星狩猎者

(From:Universe Today 翻译:比邻星 2006/06/30)

哈勃望远镜向人们证实了只有摆脱地球的大气层才能观测到最壮观美妙的景象。光阴如箭,到目前为止已有大量空间望远镜漫步于太空之中——钱德拉(Chandra)X射线望远镜、斯毕泽(Spitzer)红外望远镜……他们的“视力”不只局限于可见光。下一个计划于2013年发射的大家伙是詹姆斯韦伯(James Webb)太空望远镜,他的主镜要比哈勃太空望远镜大6倍。但当成群结对的行星狩猎者上天后,所有这些家伙们都会变得黯然失色。目前美国国家航空和宇宙航行局(NASA)以及欧洲航天局(ESA)都在致力于开发下一代空间干涉望远镜。这将为回答一个长久以来最本质的问题提供线索:宇宙间还有其他生命存在吗?

寻找地外生命的一个有效途径是寻找带有含氧大气的行星。氧气是非常活泼的气体,如果在某个行星的大气中发现了大量氧气,就说明那颗行星上可能存在生命,生命的新陈代谢会不断地补足大气中氧气的含量。

为了探索遥远行星的大气状况,我们需要的是一架不受地球大气影响的超巨型望远镜,另外还需要一些方法来阻挡从行星所围绕的恒星所发出的光芒。这架望远镜必须运行于太空,且至少需要30米的口径。考虑到单个这样的巨型望远镜将耗费巨资,天文学家们找到了一种方法来取代这面镜子——用多个小型望远镜在太空中做联合观测,他们的观测成果可以“叠加”——这被成为干涉仪。

目前位置地面干涉技术已经获得了巨大的发展成果,比如坐落于夏威夷蒙那克亚山上的凯克1号和2号望远镜,他们彼此距离有85米,单个望远镜的口径是10米,但他们的联合观测效果相当于一架85米口径的望远镜。可是坐落于地面的望远镜总是受到地球大气的致命干扰。

为了取得最佳的观测效果,干涉仪应该被放置于太空。NASA和ESA目前都在致力于开发这一项目。

NASA的干涉仪名为类地行星发现者。他由三到四块6.5米口径的太空望远镜组成。由这些望远镜搜集的光线将会聚到另一架太空船上的日冕观测仪上——这样就减弱了来自中央恒星光线的干扰。在如此高分辨率下,又没有恒星光线的影响,像地球这样昏暗的行星应该很容易被发现。

不幸的是,这一项目目前正处在搁置状态。让我们一起期待这一项目的重新复苏。

ESA的干涉仪名为达尔文,他由三面口径大于3米的望远镜组成,光线同样将会聚到第四个日冕观测仪上。

之前ESA和欧洲南方天文台早已建造了甚大望远镜阵(VLT),由四面8米的望远镜和一系列小望远镜组成。而达尔文预计在2015年发射,他将能够清楚地观测到像木星般大小的行星,同时也有能力观测到类地行星。