開普勒空間望遠鏡退役

原標題：開普勒空間望遠鏡退役

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翻譯：陸寅楓

校對: 田程偲 汪榮鑫 陳艷玲

編排：劉文慧

一張顯示開普勒空間望遠鏡在宇宙中尋找行星的藝術想像圖。在它近十年的工作時間中，它總共找到了超過2680顆已確認的系外行星。它也向我們展示了行星其實在宇宙中隨處可見。Credit: NASA/Wendy Stenzel/Daniel Rutter

「行星獵人」開普勒空間望遠鏡（以下簡稱為開普勒）在經過長達九年半的工作後終於燃料耗盡，結束了NASA進行過的最成功的任務之一。在其工作時間中，開普勒發現了至少2681顆已確認系外行星，另還有2899顆可能的目標。通過統計外推，開普勒的觀測數據表明在銀河系中,20%至50%的恆星系都有可能包含與地球相似的岩態行星，並且它們位於其恆星系的宜居帶內，這樣液態水和生命——理論上——就能存在。

「開普勒讓我們對我們在宇宙中的地位有了全新的認識」，NASA天體物理學家保羅·赫茲這樣說道，「在我們發射開普勒之前，我們根本不知道行星在銀河系中究竟普遍與否。但是現在我們知道了行星在銀河系中甚至比恆星還要普遍，並且知道了數以億計的像地球一樣的岩態行星正在宜居帶內圍繞著它們的母星旋轉，而這一切全要歸功於開普勒空間望遠鏡和開普勒計劃。」

比爾·伯魯齊(Bill Borucki)是當年開普勒項目的第一位首席研究員，也正是他說服了NASA建造並發射了這台耗資近7億美元的空間望遠鏡，他將開普勒計劃讚譽為「空前的成功」。他說：「除了那些位於宜居帶內的岩態行星外，我們還發現了一些與我們太陽系中的行星完全不同的行星。它們中的一些有可能是真正的含水世界，又有一些在銀河系形成初期就誕生了，比太陽和地球都要早將近六十五億年。想像一下如果這些「老壽星」上有生命存在的話，它們將會是什麼樣子。」

2009年3月6日發射升空的德爾塔2號運載火箭，其上搭載了開普勒空間望遠鏡。

開普勒在2009年3月6日由一枚德爾塔2號運載火箭帶入太空並放在了一條環繞太陽的軌道上。它的95兆像素照相機對準了天鵝座附近中的一塊天區，那塊天區內包含了超過四百五十萬顆可觀測到的恆星。通過測量行星凌星（從地球上看行星運行到其母星前方）時恆星光度的微弱降低，科學家便可得知行星的存在，並且根據觀測數據進一步計算出行星的尺寸和軌道。

開普勒的觀測天區在實際星空中的大小。

2012年7月，2013年5月，開普勒曾經歷過兩次反應輪故障，這兩次故障使它失去了鎖定目標天體的能力。不過工程師們最終想出了一個巧妙的解決方法，他們使用剩下的反應輪和太陽光的壓力使得開普勒重新獲得了保持鎖定的功能。但是開普勒仍然需要火箭燃料來保持運作，而這些燃料早晚有一天是會用完的。

工程師們在他們失去對開普勒的方向控制前成功地下載了所有剩下的存儲數據。「在最後，開普勒連一滴燃料也沒有了」，開普勒計劃的系統工程師，查爾斯·索貝克(Charlie Sobeck)說。在10月30日，他正式向記者宣布開普勒由於燃料耗盡，結束了它的工作。他說：「儘管這是一件多少令人難過的事，我們對開普勒在過去九年半間做出的成績感到非常驕傲。並且它的真正工作時間已經達到了我們預期的兩倍。

但是振奮人心的是，隨著開普勒的退幕，另一位全新的行星獵人——凌日系外行星巡天衛星(Transiting Exoplanet Survey Satellite, TESS)——已經於今年4月份發射升空。它的觀測天區面積將會是開普勒的400倍，並且科學家希望能通過它發現至少2萬顆系外行星。

開普勒空間望遠鏡的觀測區域於凌日系外行星巡天衛星(TESS)觀測區域的對比圖。

其中黃色區域為開普勒觀測區域，觀測深度為大約3000光年，廣度僅為全天面積的0.25%。藍色區域為TESS觀測區域，雖然深度只有大約200光年，但覆蓋面積達到全天。

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伽利略式望遠鏡結構圖

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