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开普勒望远镜,是时候准备说再见了!

Matt Williams 发表于  2018-03-20 18:02

艾麦乐 编译)是时候准备跟NASA的又一台空间探测器说再见了,这一次是开普勒空间望远镜。

开普勒空间望远镜,预计将在几个月内彻底终结观测任务。图片来源:NASA

自2009年3月发射升空以来,开普勒望远镜一直使用凌星测光法,在遥远的恒星周围搜寻行星的踪迹。这种方法需要持续监测恒星的亮度,寻找周期性的亮度变暗现象。这些现象有可能就是一颗行星从恒星前方经过所致,也就是所谓的凌星。截止到2018年3月8日,天文学家确认发现的太阳系外行星共有3743颗,其中2649颗由开普勒望远镜发现。

燃料即将耗尽

在此期间,开普勒望远镜也面临过一系列艰难的技术挑战,包括两台反应轮的失效。这一故障让开普勒望远镜无法维持原先的指向,不得不终止原定的观测任务。好在,开普勒团队后来找到了办法,使用少量燃料来替代失效的反应轮,让开普勒望远镜继续保持姿态稳定,得以执行后续的K2拓展任务。

可惜,在执行了近4年的K2任务之后,开普勒望远镜上的燃料现在快要耗尽了。根据目前剩余的燃料以及它的消耗速率,NASA估计开普勒望远镜只能继续运行几个月的时间了。

离别总会让人伤感,不过在为开普勒望远镜感到惋惜之前,有些事情必须说明。比如,开普勒望远镜的运行时间已经超出了所有人的预期。自开始执行K2拓展任务时起,为了借助阳光微弱的压力来保持稳定,开普勒望远镜就不得不每3个月调整一次朝向。于是,它的观测任务被迫以此为限,每3个月一期。开普勒团队原先估计,望远镜上的推进剂大概够用10期。然而,目前K2拓展任务已经完成了16期,现在正要开始第17期的任务。

在2013年两台反应轮失效之后,借助燃料和阳光的压力,开普勒望远镜得以执行K2拓展观测任务,但每3个月就必须调整一次朝向。图片来源:NASA

榨干最后一丝数据

在NASA最近发布的一份新闻稿中,开普勒望远镜系统工程师查理‧索贝克(Charlie Sobeck)说:“现在我们估计,开普勒的燃料箱大概会在几个月内枯竭——不过它之前的表现已经让我们惊艳了!因此,尽管我们预期开普勒的飞行任务很快就会终结,但只要燃料还允许,我们就会继续执行观测任务。开普勒团队计划在它的余生里尽可能多地采集科学数据,并在燃料耗尽之前将数据传回地球——因为一旦耗尽燃料,就意味着我们无法让望远镜的天线对准地球来传输数据了。我们还计划用最后一点燃料来采集最终的校准数据,如果有这个机会的话。”

“由于望远镜上没有油量表,我们一直在监测燃料不足的迹象——比如燃料罐压力的下降和推进器性能上的变化,”索贝克说,“不过归根到底,我们也只能估计——并不能确定。这些测量数据会帮助我们决定,对科学数据的采集还能够放心地持续到什么时候。”

对于NASA的许多探测任务来说,都有这样一套标准流程,即保留足够的燃料来作最后一次变轨。比如卡西尼号土星探测器,就保留了燃料用来主动坠入土星大气层,以避免它失控后撞上某一颗卫星,污染那里有可能供养生命的环境。地球周边的人造卫星通常也会在任务终结时进行最后的变轨,确保它们不会撞上其他人造卫星,或者干脆让它们落回地球。

而开普勒望远镜这样的深空任务,不存在坠落到地球上的风险,也没有可能污染任何敏感环境,它的最后一次调整姿态,将是为了确保科学团队能够榨干望远镜上的最后一丝数据。因此,在任务最后终结之前,我们还能期待这位行星搜寻老手会给我们带来最后的惊喜!

NASA的凌星系外行星巡天望远镜,将继承开普勒望远镜的任务,继续搜寻太阳系外的行星。图片来源:NASA

老兵不死,后继有人

未来几年内,新一代望远镜将继承开普勒和其他空间望远镜留下的重任。比如NASA的凌星系外行星巡天望远镜(TESS),定于2018年4月发射升空,将对全天的亮星进行凌星巡天观测。而到2019年,韦布空间望远镜(JWST)也将就位,利用强大的红外线观测设备来研究太阳系外行星的更多细节。

所以,尽管我们很快就要跟开普勒望远镜说再见了,但它留下的遗产不会终结。事实上,太阳系外行星大发现的时代,现在才刚刚开始!(编辑:Steed

编译来源

Universe Today,KEPLER’S ALMOST OUT OF FUEL. IT’LL MAKE ITS LAST OBSERVATION IN A FEW MONTHS

热门评论

  • 2018-03-21 10:02 z1w1j
    引用@在雨夜 的话:以前哈勃坏了美国人派航天飞机去修,撂在现在就没办法了。

    哈勃那是绕地球的轨道,还不高,当然能上去。
    开普勒可是在绕太阳轨道上,L2。距离完全不是一个量级!!

    [10] 评论

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全部评论(25)
  • 1楼
    2018-03-20 20:03 在雨夜

    美国人还有闲钱啊··········

    [2] 评论
  • 2楼
    2018-03-20 20:41 大熊座御手

    有时仰望星空是为了忘记尘世的烦恼

    [0] 评论
  • 3楼
    2018-03-20 21:14 毛骡 金属材料学博士

    开普勒才干了几年就不行了啊……哈勃多坚挺啊。

    [0] 评论
  • 4楼
    2018-03-20 22:53 在雨夜
    引用@毛骡 的话:开普勒才干了几年就不行了啊……哈勃多坚挺啊。

    以前哈勃坏了美国人派航天飞机去修,撂在现在就没办法了。

    [0] 评论
  • 5楼
    2018-03-20 22:56 地球上的裸猿

    老兵不死,后继有人

    [0] 评论
  • 6楼
    2018-03-21 09:35 SL-血冥

    动量轮失效了吧


    [0] 评论
  • 7楼
    2018-03-21 10:02 z1w1j
    引用@在雨夜 的话:以前哈勃坏了美国人派航天飞机去修,撂在现在就没办法了。

    哈勃那是绕地球的轨道,还不高,当然能上去。
    开普勒可是在绕太阳轨道上,L2。距离完全不是一个量级!!

    [10] 评论
  • 8楼
    2018-03-21 11:52 天降龙虾
    引用@z1w1j 的话:哈勃那是绕地球的轨道,还不高,当然能上去。开普勒可是在绕太阳轨道上,L2。距离完全不是一个量级!!

    原来如此。。。

    [0] 评论
  • 9楼
    2018-03-21 16:36 汉尼拔wang

    以后开发太阳能的就不怕燃料耗尽了......

    [0] 评论
  • 10楼
    2018-03-21 22:31 Hong_40390

    打个电转油mod上去就不怕了

    [0] 评论
  • 11楼
    2018-03-23 11:51 yin_SH_di

    拉格朗日点

    [0] 评论
  • 12楼
    2018-03-24 13:01 幼发拉底

    再见!

    [0] 评论
  • 13楼
    2018-03-25 09:40 三体-海人

    再见!

    [0] 评论
  • 14楼
    2018-03-26 11:49 蟑螂诶我却
    引用@汉尼拔wang 的话:以后开发太阳能的就不怕燃料耗尽了......

    工质还是要自己带的。。。

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  • 15楼
    2018-03-26 13:33 飞面神教
    引用@在雨夜 的话:以前哈勃坏了美国人派航天飞机去修,撂在现在就没办法了。

    哈勃是在绕地轨道上,距离地面约575公里,开普勒是在地球拖尾日心轨道上,13年时已经距离地球0.5天文单位也就是7500万公里了,这个距离大约是地月距离的20倍,比火星大冲时的地火最小距离还大33%

    [1] 评论
  • 16楼
    2018-03-26 14:40 汉尼拔wang
    引用@蟑螂诶我却 的话:工质还是要自己带的。。。

    可以收集宇宙尘埃、粒子做工质

    [0] 评论
  • 17楼
    2018-03-26 15:24 蟑螂诶我却
    引用@汉尼拔wang 的话:可以收集宇宙尘埃、粒子做工质

    那东西不是哪都有吧,半路趴窝了怎么办。。。


    [0] 评论
  • 18楼
    2018-03-26 20:19 在雨夜
    引用@飞面神教 的话:哈勃是在绕地轨道上,距离地面约575公里,开普勒是在地球拖尾日心轨道上,13年时已经距离地球0.5天文单位也就是7500万公里了,这个距离大约是地月距离的20倍,比火星大冲时的地火最小距离还大33%

    哪怕是哈勃确实也修不了了啊,美国现在短期内没有这个能力了。

    [0] 评论
  • 19楼
    2018-03-27 10:21 飞面神教
    引用@在雨夜 的话:哪怕是哈勃确实也修不了了啊,美国现在短期内没有这个能力了。

    用普通猎鹰九号的龙飞船能飞到国际空间站的高度,重型猎鹰九号呢?

    [0] 评论
  • 20楼
    2018-03-27 15:27 Davidxixi

    让丫去撞月球呀,顺便测下月震

    [0] 评论
  • 21楼
    2018-03-27 15:38 在雨夜
    引用@飞面神教 的话:用普通猎鹰九号的龙飞船能飞到国际空间站的高度,重型猎鹰九号呢?

    我总认为,航天飞机才适合干这种修修补补的活计,飞船不合适。感觉里,航天飞机能执行各种任务,而飞船只执行某种单一的特殊任务。还有,感觉里,航天飞机的空间大,也像那么回事,像坐飞机一样,坐在里面感觉良好。

    [0] 评论
  • 22楼
    2018-03-29 08:57 飞面神教
    引用@在雨夜 的话:我总认为,航天飞机才适合干这种修修补补的活计,飞船不合适。感觉里,航天飞机能执行各种任务,而飞船只执行某种单一的特殊任务。还有,感觉里,航天飞机的空间大,也像那么回事,像坐飞机一样,坐在里面感觉良好。

    航天飞机每次发射都要把相当于100吨的载荷送入近地轨道,就是因为这玩意为了尽可能适应各种任务的综合体,结果就是做什么任务都超级烧钱。做特定任务不需要航天飞机这么夸张的近地载荷,只需要针对性的设计就可以了,你觉得航天飞机能执行各种任务,而飞船只执行某种单一的特殊任务,殊不知这恰恰是航天飞机被淘汰的原因

    [0] 评论
  • 23楼
    2018-04-05 08:58 关山飞露

    [blockquote]引用@飞面神教 的话:用普通猎鹰九号的龙飞船能飞到国际空间站的高度,重型猎鹰九号呢? [/blockquote] 应该是没有这个必要,毕竟修复一颗遥远的检测器不如直接发射一颗新的更省时省力,就好像城市建设的时候,移动一栋老楼并不一定比建设一座新楼更合适

    [0] 评论
  • 24楼
    2018-04-09 10:45 597编委 清风晓月

    感动 致敬航天的pioneer们。

    [0] 评论
  • 25楼
    2018-04-14 22:11 qufuliao
    引用@蟑螂诶我却 的话:那东西不是哪都有吧,半路趴窝了怎么办。。。

    来能量造物 曲率驱动 虚粒子引擎 滑稽

    [0] 评论

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Matt Williams
Matt Williams 科普及科幻作家,Universe Today特约撰稿人

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