在經(jīng)過數(shù)個月的努力后，近日，美國航空航天局宣布放棄修復(fù)開普勒太空望遠鏡。“開普勒”由此結(jié)束搜尋太陽系外類地行星的主要任務(wù)，但它仍可能被用于其他科研工作。美國航空航天局表示，將繼續(xù)對“開普勒”過去４年搜集的數(shù)據(jù)進行分析，未來數(shù)年依然有望見到與“開普勒”有關(guān)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
——外星獵人—— 共找到3000多顆太陽系外行星候選體
“開普勒太空望遠鏡是美國航空航天局發(fā)射的首顆探測類地行星的探測器，用于搜尋太陽系外的類地行星。” 航天專家、《國際太空》雜志執(zhí)行主編龐之浩研究員說，“開普勒”于美國東部時間2009年3月6日，從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地17-B發(fā)射臺發(fā)射升空，任務(wù)期原定為3年半，但美國航空航天局去年4月宣布延長“開普勒”的工作壽命。
開普勒太空望遠鏡通過凌日法探測太陽系外行星。“凌日”現(xiàn)象是指，當(dāng)行星從其母恒星前飛過時會阻擋一部分恒星的光的現(xiàn)象。比如在地球上可以觀測到水星凌日或金星凌日，這時人們看到太陽表面上仿佛有個小黑點在緩緩移動。同樣，觀測其他恒星系統(tǒng)時也會看到凌日現(xiàn)象，“開普勒”便是通過觀測凌日深度（恒星亮度減弱的程度），計算出行星的大小。這就像人們看到遠處有一只亮著頭燈的汽車，當(dāng)一只小蟲從汽車前經(jīng)過時，可通過光線變化推斷蟲子的大小一樣。
此外，它還可以測量凌日行星的公轉(zhuǎn)周期，據(jù)此可大致計算出行星軌道大小；對于行星的母恒星，可以根據(jù)其光譜、光度等參數(shù)估算其質(zhì)量，綜合這些數(shù)據(jù)，可以推測一顆行星是否適合生命存在。
“開普勒”觀測的目標區(qū)域位于銀河系中的天鵝座和天琴座一帶，因為這個方向上的觀測較少受太陽等天體影響，有利于持續(xù)觀測。此外，這一區(qū)域內(nèi)也存在較多的恒星及附屬行星。
龐之浩介紹，在過去4年多的時間里，開普勒太空望遠鏡一共找到了3277顆太陽系外行星候選體。在這3277顆太陽系外行星候選體中，最小的比地球還小，大的則比木星還大。現(xiàn)在已經(jīng)確認了其中134顆，包括7顆位于宜居帶的“超級地球”。
“開普勒”的科研團隊現(xiàn)在正在對這些年積累的數(shù)據(jù)進行發(fā)掘和分析，希望從中找到更多的太陽系外行星，尤其是那些位于宜居帶的與地球大小相似的太陽系外行星。
——“退休”原因—— 4個飛輪壞了一半無法精確定位
一直以來“開普勒”為人類探索和觀測遙遠星系做出了巨大的貢獻，那么是什么原因使得它不得不“退休”了呢？
龐之浩介紹說：“此次開普勒太空望遠鏡生病的‘癥狀’是它的姿態(tài)控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤。這個太空望遠鏡采用的是三軸穩(wěn)定方式，每個軸的方向都設(shè)置有一個反作用飛輪，用于控制其3個軸方向的姿態(tài)，另外還有1個備用飛輪。當(dāng)‘開普勒’的姿態(tài)處于所要求的位置時，有一定轉(zhuǎn)動慣量的飛輪保持勻速旋轉(zhuǎn)（飛輪的動力來自衛(wèi)星上的電源）；如果‘開普勒’偏離所要求的位置，就可通過敏感器和控制線路使飛輪加速或減速，從而產(chǎn)生一個相反的力矩，使其回復(fù)到所要求的姿態(tài)位置。所以‘開普勒’有3個飛輪工作才能進行正確的姿態(tài)控制。”
北京大學(xué)天文系教授吳鑫基說：“2012年7月，‘開普勒’的一個飛輪失效，而后，工程師們緊急調(diào)用備用的第四個飛輪替換失效的飛輪繼續(xù)工作；今年5月，‘開普勒’另一個飛輪又失效了，使得它無法實現(xiàn)精準定位。面對這個問題，工程師們曾試圖修復(fù)其中至少一個飛輪，但是沒能成功。現(xiàn)在，‘開普勒’已不能繼續(xù)提供收集科學(xué)數(shù)據(jù)所需要的定位精度，無法正常工作，因此它的價值也就大打折扣了。”