探测32光年外恒星 寻找“地球2.0”
“近邻宜居行星巡天计划”的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜，可实现全视场近衍射极限成像。望远镜的探测精度将达到前所未有的微角秒级，相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。
宇宙中是否有其他生命存在？是否有适合人类居住的第二家园？千百年来，为了寻找答案，科学家将探索的目光投向宇宙深处。
近日，科技日报记者从中国科学院紫金山天文台获悉，中国科学家提出的“近邻宜居行星巡天计划”（以下简称CHES），入选了中国科学院空间科学三期卫星的候选项目。在中国科学院空间科学先导专项支持下，由中国多家科研机构组成的团队目前已开展了前期研究。最近，CHES团队基于外差式激光干涉焦平面定标技术，在微像素级星间距测量关键技术方面取得了重要进展。
CHES计划发射一个1.2米口径的高精度天体测量空间望远镜，在日地拉格朗日L2点常规运行至少5年时间，拟探测距离地球约32光年处的100个类太阳型恒星，期望发现首颗太阳系外宜居带“地球2.0”。这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。
“就宇宙演化而言，我们无法预知地球环境在50—100年后会发生什么。我们试图探寻宇宙中，特别是太阳系近邻恒星周围是否存在其他宜居行星，进而探索这些行星上是否存在生命或高等文明。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽说。
寻找与地球质量相当的近邻行星
人类自1995年发现第一颗太阳系外的类木行星以来，已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星大小不一、形态各异，包括热木星、亚海王星、岩石行星、超级地球等类型。
2007年发现的Gliese 581c被认为是人类发现的第一颗位于宜居带的类地行星。2016年，天文学家在距离地球最近的恒星——比邻星周围又发现了一颗位于宜居带的类地行星比邻星b，其质量约为1.3倍地球质量，公转周期仅为11.2天。
“太阳系内的宜居带在火星与金星之间，地球正好身处其中。”季江徽介绍，天文学家将恒星周围适合生命存在的区域称为宜居带。在宜居带内，行星表面平均温度能够维持液态水的稳定存在，因此可能拥有与地球类似的生命存在条件；同时，这里的恒星辐射等不会太强，可以避免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生电离，或者剥离行星大气。
“目前发现的太阳系外宜居带类地行星约50颗，但它们的质量大部分是地球的几倍至10倍，相当于‘超级地球’，它们中绝大多数距离地球十分遥远，达上千光年。而且在已发现的类地行星中，很多位于红矮星周围，红矮星表面温度低于3500开尔文，且其周围空间环境恶劣，会有强烈的耀斑，所以我们更应关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围，有没有位于宜居带的‘地球2.0’。”季江徽说，CHES要找的“地球2.0”或者说“孪生地球”，就是和地球质量相当，轨道处于宜居带，大气或者天体表面可能有液态水来维持生命存在的行星。
凌星法难以给行星“称重”
在浩瀚的星空，地球是否是仅有的一颗有生命存在的孤独星球？为了回答这个问题，各国科学家不遗余力地开展深空探测，他们在太空和地球，部署了一个个“行星猎手”，捕捉类地行星的踪迹。
在太空，美国的开普勒太空望远镜和“苔丝”卫星，迄今共发现了3400多颗类地行星。
在地面，西班牙—德国的CARMENES项目，利用西班牙南部的3.5米口径望远镜，结合近红外观测与光学阶梯光栅光谱仪搜寻红矮星周围的类地行星；安装在加拿大—法国—夏威夷望远镜上的新型光谱偏振仪“SPIRou”和美国麦克唐纳天文台的宜居带行星探测仪则通过视向速度法在近红外波段寻找红矮星周围的宜居行星。
季江徽介绍，目前系外行星探测方法有凌星法、视向速度测量法、天体测量法、直接成像法、微引力透镜法等。其中大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。
“在宇宙中，大约73%的恒星为红矮星，由于红矮星有效温度低、质量和体积小，宜居带距离其较近，因此它周围的行星容易被凌星法探测到。”季江徽解释道，凌星指的是当行星从恒星前方经过时，会遮挡恒星发出的光，所以通过恒星亮度的周期性变暗可以追踪系外行星的凌星事件。科学家也可以根据恒星的这种光度周期性变化，来推测系外行星的大小和轨道周期。
但季江徽也指出，凌星法虽然有效，但探测效率较为受限。“首先，想看到凌星现象，对行星的公转轨道有特殊要求，行星需要正好通过恒星朝向地球的方向，且行星的轨道面需要和观测视线方向几乎平行，但行星的轨道是随机分布的，所以一些空间望远镜探测到的凌星发生概率只有千分之五。其次，恒星光度减弱变暗，也有可能是由于恒星的黑子或恒星活动等引起的，因此凌星法还需要地面以及其他观测方法的证认。所以即便目前‘苔丝’卫星观测到近4000个行星候选体，但能证认的只有200多颗。最后，凌星法仅能测出行星的半径，无法直接给出行星的质量，而行星质量是寻找‘地球2.0’的关键参数。”季江徽说。
CHES探测精度将达微角秒级
与“苔丝”卫星等采用凌星法不同，CHES将采用空间微角秒级别的高精度天体测量法，精确测量一颗目标恒星和6—8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距，这一细微的变化反映了目标恒星因其绕转行星的引力扰动而引起的非常微小的摆动。
“通俗地说，如果一颗恒星周围存在行星，行星会使恒星产生一个小幅度的周期性摆动。排除恒星自身运动后，恒星摆动幅度越小，说明其周围行星的质量越小，反之亦然。通过观测恒星位置的微小变化，就能发现恒星周围是否存在行星，并算出它们的真实质量和轨道参数。”季江徽说。
在浩瀚宇宙中探测“地球2.0”，需要一双明察秋毫的眼睛。季江徽表示，CHES的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜，可实现全视场近衍射极限成像。
根据计划，CHES空间望远镜将被送入日地系统第二拉格朗日点的Halo轨道，并在该轨道维持至少5年的稳定运行时间，其间将对100颗类太阳型恒星进行科学探测，其中每颗恒星观测不少于50次，预计发现约50颗类地行星。
CHES空间望远镜的探测精度将达到前所未有的微角秒级，季江徽打了个比方：“这相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。”他说，CHES团队经过多年的努力，在微像素星间距测量等关键技术上取得了突破，可以满足宜居行星的探测精度要求。如果CHES得到立项，将是国际上首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务。
季江徽表示，这一任务除了探测宜居行星外，对于暗物质、黑洞等前沿科学研究也会作出相应的贡献。
如果CHES能成功捕捉到这些类地行星的轨迹，如何判断它们是否宜居？季江徽解释：“除了行星质量外，判定一颗行星是否宜居，还要看它是否有水、氧气，以及与已经发现的行星有何差异等。”此外，生命的稳定存在还有许多其他限制条件，如足够长的恒星和行星寿命、适宜的恒星光度、稳定的近圆行星轨道和自转倾斜度、合适的行星大气和行星磁场等。
来源：科技日报
“近邻宜居行星巡天计划”的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜，可实现全视场近衍射极限成像。望远镜的探测精度将达到前所未有的微角秒级，相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。
宇宙中是否有其他生命存在？是否有适合人类居住的第二家园？千百年来，为了寻找答案，科学家将探索的目光投向宇宙深处。
近日，科技日报记者从中国科学院紫金山天文台获悉，中国科学家提出的“近邻宜居行星巡天计划”（以下简称CHES），入选了中国科学院空间科学三期卫星的候选项目。在中国科学院空间科学先导专项支持下，由中国多家科研机构组成的团队目前已开展了前期研究。最近，CHES团队基于外差式激光干涉焦平面定标技术，在微像素级星间距测量关键技术方面取得了重要进展。
CHES计划发射一个1.2米口径的高精度天体测量空间望远镜，在日地拉格朗日L2点常规运行至少5年时间，拟探测距离地球约32光年处的100个类太阳型恒星，期望发现首颗太阳系外宜居带“地球2.0”。这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。
“就宇宙演化而言，我们无法预知地球环境在50—100年后会发生什么。我们试图探寻宇宙中，特别是太阳系近邻恒星周围是否存在其他宜居行星，进而探索这些行星上是否存在生命或高等文明。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽说。
寻找与地球质量相当的近邻行星
人类自1995年发现第一颗太阳系外的类木行星以来，已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星大小不一、形态各异，包括热木星、亚海王星、岩石行星、超级地球等类型。
2007年发现的Gliese 581c被认为是人类发现的第一颗位于宜居带的类地行星。2016年，天文学家在距离地球最近的恒星——比邻星周围又发现了一颗位于宜居带的类地行星比邻星b，其质量约为1.3倍地球质量，公转周期仅为11.2天。
“太阳系内的宜居带在火星与金星之间，地球正好身处其中。”季江徽介绍，天文学家将恒星周围适合生命存在的区域称为宜居带。在宜居带内，行星表面平均温度能够维持液态水的稳定存在，因此可能拥有与地球类似的生命存在条件；同时，这里的恒星辐射等不会太强，可以避免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生电离，或者剥离行星大气。
“目前发现的太阳系外宜居带类地行星约50颗，但它们的质量大部分是地球的几倍至10倍，相当于‘超级地球’，它们中绝大多数距离地球十分遥远，达上千光年。而且在已发现的类地行星中，很多位于红矮星周围，红矮星表面温度低于3500开尔文，且其周围空间环境恶劣，会有强烈的耀斑，所以我们更应关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围，有没有位于宜居带的‘地球2.0’。”季江徽说，CHES要找的“地球2.0”或者说“孪生地球”，就是和地球质量相当，轨道处于宜居带，大气或者天体表面可能有液态水来维持生命存在的行星。
凌星法难以给行星“称重”
在浩瀚的星空，地球是否是仅有的一颗有生命存在的孤独星球？为了回答这个问题，各国科学家不遗余力地开展深空探测，他们在太空和地球，部署了一个个“行星猎手”，捕捉类地行星的踪迹。
在太空，美国的开普勒太空望远镜和“苔丝”卫星，迄今共发现了3400多颗类地行星。
在地面，西班牙—德国的CARMENES项目，利用西班牙南部的3.5米口径望远镜，结合近红外观测与光学阶梯光栅光谱仪搜寻红矮星周围的类地行星；安装在加拿大—法国—夏威夷望远镜上的新型光谱偏振仪“SPIRou”和美国麦克唐纳天文台的宜居带行星探测仪则通过视向速度法在近红外波段寻找红矮星周围的宜居行星。
季江徽介绍，目前系外行星探测方法有凌星法、视向速度测量法、天体测量法、直接成像法、微引力透镜法等。其中大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。
“在宇宙中，大约73%的恒星为红矮星，由于红矮星有效温度低、质量和体积小，宜居带距离其较近，因此它周围的行星容易被凌星法探测到。”季江徽解释道，凌星指的是当行星从恒星前方经过时，会遮挡恒星发出的光，所以通过恒星亮度的周期性变暗可以追踪系外行星的凌星事件。科学家也可以根据恒星的这种光度周期性变化，来推测系外行星的大小和轨道周期。
但季江徽也指出，凌星法虽然有效，但探测效率较为受限。“首先，想看到凌星现象，对行星的公转轨道有特殊要求，行星需要正好通过恒星朝向地球的方向，且行星的轨道面需要和观测视线方向几乎平行，但行星的轨道是随机分布的，所以一些空间望远镜探测到的凌星发生概率只有千分之五。其次，恒星光度减弱变暗，也有可能是由于恒星的黑子或恒星活动等引起的，因此凌星法还需要地面以及其他观测方法的证认。所以即便目前‘苔丝’卫星观测到近4000个行星候选体，但能证认的只有200多颗。最后，凌星法仅能测出行星的半径，无法直接给出行星的质量，而行星质量是寻找‘地球2.0’的关键参数。”季江徽说。
CHES探测精度将达微角秒级
与“苔丝”卫星等采用凌星法不同，CHES将采用空间微角秒级别的高精度天体测量法，精确测量一颗目标恒星和6—8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距，这一细微的变化反映了目标恒星因其绕转行星的引力扰动而引起的非常微小的摆动。
“通俗地说，如果一颗恒星周围存在行星，行星会使恒星产生一个小幅度的周期性摆动。排除恒星自身运动后，恒星摆动幅度越小，说明其周围行星的质量越小，反之亦然。通过观测恒星位置的微小变化，就能发现恒星周围是否存在行星，并算出它们的真实质量和轨道参数。”季江徽说。
在浩瀚宇宙中探测“地球2.0”，需要一双明察秋毫的眼睛。季江徽表示，CHES的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜，可实现全视场近衍射极限成像。
根据计划，CHES空间望远镜将被送入日地系统第二拉格朗日点的Halo轨道，并在该轨道维持至少5年的稳定运行时间，其间将对100颗类太阳型恒星进行科学探测，其中每颗恒星观测不少于50次，预计发现约50颗类地行星。
CHES空间望远镜的探测精度将达到前所未有的微角秒级，季江徽打了个比方：“这相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。”他说，CHES团队经过多年的努力，在微像素星间距测量等关键技术上取得了突破，可以满足宜居行星的探测精度要求。如果CHES得到立项，将是国际上首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务。
季江徽表示，这一任务除了探测宜居行星外，对于暗物质、黑洞等前沿科学研究也会作出相应的贡献。
如果CHES能成功捕捉到这些类地行星的轨迹，如何判断它们是否宜居？季江徽解释：“除了行星质量外，判定一颗行星是否宜居，还要看它是否有水、氧气，以及与已经发现的行星有何差异等。”此外，生命的稳定存在还有许多其他限制条件，如足够长的恒星和行星寿命、适宜的恒星光度、稳定的近圆行星轨道和自转倾斜度、合适的行星大气和行星磁场等。
来源：科技日报
最近发生了好多事，让我非常的疲惫，我想应当把心里的话说出来才是。vx和qq都是认识的人或是不认识的人，他们不必知道过多关于我，那就在微博吧。
三个月的时间发生了太多的事，三个月，不长，但是我却感觉如此的糟糕。先是碰到了性格古怪的同事每一天都饱受折磨，甚至早上骑车上班的路上我在想我要不别去了吧，我要不还是找个借口请几天假吧，但是这些人这些事早晚都要面对的，我逃不开的。就这么过着每一天，如此反复。
后来我偶尔会和姐姐们吐槽一下心里的苦闷，过的实在不如意，但是他们会有自己的事情，不能总是和人家说这些，可能愿意听你说这些的只有你的女朋友，于是我愿意把一天中我最开心最轻松的时间拿出来和她打电话，和她吐露心声，但我想不到的是这是在传播负能量，我以为这些话只能和你最亲密的人说。之所以我认为下班骑车回家的路上是最惬意的时候，是因为你在路上可以不看手机，可以听着歌看身边的路人和风景，哪怕吹吹风也是能让我活过来。
后来我们分手了，朋友们觉得很不可思议，纷纷的问我你们在一起四年快要结婚了吧，但是可能就是不合适吧，那段时间感觉累不仅是工作上，也有一些我们俩之间的事情，我不希望工作很累之后回到家所发生的事也不比工作更轻松。4.25号，我们封城了，5.1号解封，但我也从没出门，5.5号上班。十天时间，每天不说一句话，明白了在他乡是多么的孤独。有一天终于崩溃了，第二次大哭。第一次是初中的时候爸妈吵架，我承受不住那些压力把自己关在屋里号啕大哭，如今这是第二次。你的喜怒哀乐不能再分享给那个人，也不愿说给别人，工作上如此复杂，而那天也因为老师们的原因我们没能参加一辩，我看着刚吃完饭还没洗的碗，泪水决堤了。
最近要被借调到县里去推动工作了，没想到还没入职就要我过去推动工作，七月份入职后应该会回来。毕竟我给这个家添置了很多东西，真的像个家了，这也是我在外地唯一的自己的小家，可以下班后一个人做任何事不用和任何人打交道的地方。同事们都很舍不得我，马哥只比我大一岁，周五得知这个消息后我第一时间告诉了他，他说，闯，想吃什么。我要流泪了，马哥真的很关心我，那天晚上我们吃烧烤，喝啤酒。我喝了十二瓶，竟不认识回家的路，我打开导航，颤悠悠骑着我的车回了家。在路上和姐姐们汇报了这个消息，具体说了什么我记不得了，但他们录音了哈哈。昨天晚上对我很苛刻的那个大哥约我吃饭，还有其他部门的两个哥哥也都说要送送我，我们一起吃了饭唱了歌，凌晨两点半我到了家。今天和敏姐吃饭，于我而言，最重要的人不是放在最开始，就是放在最后面。
昨天下午去吃饭之前，看了一个节目，孙楠演唱了一首《嘉宾》，这首歌让我狠狠地沉浸到了悲伤之中，“今天你装扮得格外美丽，这美也曾在我怀里”，我和前女友也聊过很多关于婚礼、关于生活，我也告诉他我愿意在人民大会堂租一个厅，台下高朋满座见证我们的爱情。我也曾经以为初恋就是我的永远，但是很遗憾被现实打败了，很真实，很现实。今天修改了一个论文里的错别字，看到了我的致谢，想起来有朋友问我为什么不删掉，我反问他为什么要删掉？我的致谢是感谢在我大学生活中所有给我帮助的人，那段时间她是确确实实存在在我的生活里，你不能因为现在没有结果而抹掉他是存在过的，而且我们在一起的记忆还是很美好的，我对她好她对我也好。这是没必要删的。
又想起来一件事，前些天单位来了国际医疗中心的人，我号完了脉，又问了一下前女友的状况怎么调理，手凉脚凉等等，皆是由于宫寒所致，然后当我要发消息告诉她的时候，才恍然原来我们已经没关系了。难道初恋真的会难忘？既然已经没关系了，就肯定会忘掉的，所有人都是一样，频繁出现在你生活里的人你会记得，而有些人已经慢慢淡出了你的生活。
我想等她工作后便会理解当时我的心情了吧。
我们都长大了，明白选择和谁在一起就是选择一种生活方式，而生活是过给自己看的，比起那些刻骨铭心，我想要的只是一双温热的手心。
说了这么些，把最近的状况都说了个大概了，剩下的零零散散的小事就不提了，希望以后工作能越来越好，一切顺利，万事吉祥。
三个月的时间发生了太多的事，三个月，不长，但是我却感觉如此的糟糕。先是碰到了性格古怪的同事每一天都饱受折磨，甚至早上骑车上班的路上我在想我要不别去了吧，我要不还是找个借口请几天假吧，但是这些人这些事早晚都要面对的，我逃不开的。就这么过着每一天，如此反复。
后来我偶尔会和姐姐们吐槽一下心里的苦闷，过的实在不如意，但是他们会有自己的事情，不能总是和人家说这些，可能愿意听你说这些的只有你的女朋友，于是我愿意把一天中我最开心最轻松的时间拿出来和她打电话，和她吐露心声，但我想不到的是这是在传播负能量，我以为这些话只能和你最亲密的人说。之所以我认为下班骑车回家的路上是最惬意的时候，是因为你在路上可以不看手机，可以听着歌看身边的路人和风景，哪怕吹吹风也是能让我活过来。
后来我们分手了，朋友们觉得很不可思议，纷纷的问我你们在一起四年快要结婚了吧，但是可能就是不合适吧，那段时间感觉累不仅是工作上，也有一些我们俩之间的事情，我不希望工作很累之后回到家所发生的事也不比工作更轻松。4.25号，我们封城了，5.1号解封，但我也从没出门，5.5号上班。十天时间，每天不说一句话，明白了在他乡是多么的孤独。有一天终于崩溃了，第二次大哭。第一次是初中的时候爸妈吵架，我承受不住那些压力把自己关在屋里号啕大哭，如今这是第二次。你的喜怒哀乐不能再分享给那个人，也不愿说给别人，工作上如此复杂，而那天也因为老师们的原因我们没能参加一辩，我看着刚吃完饭还没洗的碗，泪水决堤了。
最近要被借调到县里去推动工作了，没想到还没入职就要我过去推动工作，七月份入职后应该会回来。毕竟我给这个家添置了很多东西，真的像个家了，这也是我在外地唯一的自己的小家，可以下班后一个人做任何事不用和任何人打交道的地方。同事们都很舍不得我，马哥只比我大一岁，周五得知这个消息后我第一时间告诉了他，他说，闯，想吃什么。我要流泪了，马哥真的很关心我，那天晚上我们吃烧烤，喝啤酒。我喝了十二瓶，竟不认识回家的路，我打开导航，颤悠悠骑着我的车回了家。在路上和姐姐们汇报了这个消息，具体说了什么我记不得了，但他们录音了哈哈。昨天晚上对我很苛刻的那个大哥约我吃饭，还有其他部门的两个哥哥也都说要送送我，我们一起吃了饭唱了歌，凌晨两点半我到了家。今天和敏姐吃饭，于我而言，最重要的人不是放在最开始，就是放在最后面。
昨天下午去吃饭之前，看了一个节目，孙楠演唱了一首《嘉宾》，这首歌让我狠狠地沉浸到了悲伤之中，“今天你装扮得格外美丽，这美也曾在我怀里”，我和前女友也聊过很多关于婚礼、关于生活，我也告诉他我愿意在人民大会堂租一个厅，台下高朋满座见证我们的爱情。我也曾经以为初恋就是我的永远，但是很遗憾被现实打败了，很真实，很现实。今天修改了一个论文里的错别字，看到了我的致谢，想起来有朋友问我为什么不删掉，我反问他为什么要删掉？我的致谢是感谢在我大学生活中所有给我帮助的人，那段时间她是确确实实存在在我的生活里，你不能因为现在没有结果而抹掉他是存在过的，而且我们在一起的记忆还是很美好的，我对她好她对我也好。这是没必要删的。
又想起来一件事，前些天单位来了国际医疗中心的人，我号完了脉，又问了一下前女友的状况怎么调理，手凉脚凉等等，皆是由于宫寒所致，然后当我要发消息告诉她的时候，才恍然原来我们已经没关系了。难道初恋真的会难忘？既然已经没关系了，就肯定会忘掉的，所有人都是一样，频繁出现在你生活里的人你会记得，而有些人已经慢慢淡出了你的生活。
我想等她工作后便会理解当时我的心情了吧。
我们都长大了，明白选择和谁在一起就是选择一种生活方式，而生活是过给自己看的，比起那些刻骨铭心，我想要的只是一双温热的手心。
说了这么些，把最近的状况都说了个大概了，剩下的零零散散的小事就不提了，希望以后工作能越来越好，一切顺利，万事吉祥。
中国科学家提出#寻找地球#2.0计划：拟探测距地球32光年的100个#恒星#
◎ 科技日报记者 金凤
宇宙中是否有其他生命的存在，又是否有适合人类居住的第二家园，千百年来，吸引科学家们将探索的目光投向宇宙更深处。
近日，记者从中国科学院紫金山天文台获悉，中国科学家们提出一项“近邻宜居行星巡天计划”（以下简称“CHES”），计划发射一个1.2 米口径的高精度天体测量空间望远镜，在日地拉格朗日L2点常规运行至少5年时间，拟探测距离地球约32光年的100个类太阳型恒星，期望发现首颗太阳系外宜居带“地球2.0”。这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。
“就宇宙演化而言，我们无法预知地球环境在50-100年后会发生什么。我们试图探寻，宇宙中特别是太阳系近邻恒星周围是否存在其他宜居行星，进而探索这些行星上是否存在生命或高等文明。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽告诉科技日报记者，科学家们希望通过执行这项计划，为寻找“地球2.0”带去一双慧眼。
将寻找与地球质量相当，处于宜居带的近邻行星
人类自1995年发现第一颗太阳系外的类木行星以来，已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星大小不一、形态各异，涉及热木星、亚海王星、岩石行星、超级地球等类型。
2007年发现的Gliese 581c被认为是人类发现的第一颗在宜居带的类地行星。2016年，天文学家在距离地球最近的恒星——比邻星周围又发现了一颗位于宜居带的类地行星比邻星b，其最小质量为1.3个地球质量，公转周期仅为11.2天。
“太阳系内的宜居带在火星与金星之间，地球正好身处其中。”季江徽介绍，天文学家将行星系统中适合生命存在的行星轨道范围称为“宜居带”。
在“宜居带”内, 行星表面平均温度能够维持液态水稳定存在，因此可能拥有与地球类似的生命存在的条件。同时，这里的恒星辐射和活动性不会太强, 以免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生电离, 甚至剥离行星大气。
“目前发现的太阳系外宜居带类地行星约50颗，但它们的质量大部分是地球的几倍至十倍，相当于一个个‘超级地球’，它们绝大多数距离地球遥远，达上千光年。而且在发现的行星中，很多位于红矮星周围，红矮星表面温度低于3500开尔文，而且空间环境恶劣，会有强烈的耀斑，所以我们更关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围，有没有宜居带的‘地球2.0’。”季江徽说，CHES计划要找的“地球2.0”或者说“孪生地球”，就是和地球质量相当，轨道处于宜居带，大气或者表面可能有液态水来维持生命存在的行星。
“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“即使人类现在没有能力达到这些类地行星，也并不影响我们思考人类在宇宙中将何去何从，去发现是否还有与地球一样的行星。”季江徽表示。
能勾画系外行星轮廓的凌星法，难以给行星“称重”
在浩瀚的星空，地球是否是仅有的一颗有生命存在的孤独星球，吸引着各国科学家不遗余力地进行深空探测。他们在太空和地球，部署一个个“行星猎手”捕捉行星踪迹。
在太空中，美国的“开普勒”空间望远镜和“苔丝”卫星接棒探测系外行星，迄今共发现了3400多颗。
在地面，西班牙-德国的CARMENES项目，利用西班牙南部的3.5米口径望远镜，结合近红外观测与光学阶梯光栅光谱仪搜寻红矮星周围的类地行星；加拿大-法国-夏威夷望远镜开发的新型光谱偏振仪“SPIRou”和美国麦克唐纳天文台的“宜居带行星探测仪”则通过视向速度法在近红外波段寻找红矮星周围的宜居行星。
季江徽介绍，目前系外行星探测方法有凌星法、视向速度测量法、天体测量法、直接成像法、微引力透镜法等。其中大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。
“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“在宇宙中大约73%的恒星为红矮星，由于红矮星有效温度低、宜居带距离主星近，质量和体积小，因此红矮星周围的行星易于被凌星法和视向速度法探测到。”季江徽解释，“凌星”指的是当行星从恒星前方经过时，会遮挡恒星发出的光，所以通过恒星亮度的周期性变暗可以追踪系外行星的凌星事件，这就好比金星凌日，金星从太阳表面缓慢移动时，把太阳的极小一部分挡住，太阳看上去就变暗了。凌星观测可以根据恒星光度的周期性变化，来推测系外行星的大小和轨道周期。但季江徽并不讳言，凌星法虽有效，但探测效率受限。
“首先，想看到凌星现象，对行星的公转轨道有特殊要求，行星需要正好通过恒星朝向地球的方向，几乎在观测者的视线方向；但行星的轨道是随机分布的，所以有的空间望远镜探测到的凌星的发生概率只有千分之五。其次，恒星光度减弱变暗，有可能是由于恒星的黑子或恒星活动等引起的，因此凌星法还需要地面其他探测方法证认。所以即便目前‘苔丝’观测到近4000个行星候选体，但能证认的只有200多颗行星。第三，凌星法仅能测出行星的半径，无法直接给出行星的质量，而行星质量是刻画地球2.0的关键参数。”季江徽说。
创新探测方法，CHES探测精度将达微角秒级
与苔丝等卫星采用凌星探测方法不同，CHES计划将采用空间微角秒级别的高精度天体测量法，精确测量一颗目标恒星和6-8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距，这一细微的变化反映了目标恒星因其绕转行星的引力扰动而引起的非常微小的摆动。
“通俗地说，如果一颗恒星周围存在行星，行星会使恒星产生一个小幅度的周期性摆动。排除恒星自身运动后，恒星摆动幅度越小，说明其周围行星的质量越小，反之亦然。通过观测恒星位置的微小变化，就能发现恒星周围是否存在宜居行星，并算出它们的真实质量和轨道参数。”季江徽说。
在浩瀚宇宙中探测“地球2.0”，需要一双明察秋毫的眼睛。季江徽表示，CHES的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜，可实现全视场近衍射极限成像。
系外行星艺术构想图。
根据计划，CHES空间望远镜将被送入日地系统第二拉格朗日点的Halo轨道，并在该轨道维持至少5年的稳定运行时间，期间将对100颗类太阳型恒星进行科学探测，其中每颗恒星观测不少于50次，预计发现约50颗类地行星。
CHES的探测精度将达到前所未有的微角秒级，季江徽打了个比方，“这相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。”他说，CHES团队经过多年的努力，在微像素星间距测量等关键技术上取得了突破，可以满足宜居行星的探测精度要求。如果CHES得到立项，将是国际上首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务。
季江徽表示，这一任务除了探测宜居行星外，对于暗物质、黑洞等前沿科学研究也会作出相应的贡献。
如果CHES能成功 “捕捉”到这些类地行星的轨迹，如何判断它们会不会成为宜居的“天选之子”？季江徽解释，“除了判断行星的质量、是否宜居，还要看它们是否有水、氧气，看看这些行星与已经发现的行星有何差异等。”此外，生命的稳定存在还有许多其他条件，如以供生命产生的足够长的恒星和行星寿命，适宜的恒星光度、稳定的近圆行星轨道和自转倾斜度、合适的行星大气和行星磁场等。
距离地球32光年的宜居带类地行星，人类又如何能够抵达？季江徽畅想，“这首先需要星际航行能力的加持，例如飞行速度可能需要达到亚光速，此外也需要了解这些行星的分布情况，这需要对距离地球32光年的类太阳型恒星，进行全面‘星际普查’，为人类的未来发展拓展空间。”
◎ 科技日报记者 金凤
宇宙中是否有其他生命的存在，又是否有适合人类居住的第二家园，千百年来，吸引科学家们将探索的目光投向宇宙更深处。
近日，记者从中国科学院紫金山天文台获悉，中国科学家们提出一项“近邻宜居行星巡天计划”（以下简称“CHES”），计划发射一个1.2 米口径的高精度天体测量空间望远镜，在日地拉格朗日L2点常规运行至少5年时间，拟探测距离地球约32光年的100个类太阳型恒星，期望发现首颗太阳系外宜居带“地球2.0”。这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。
“就宇宙演化而言，我们无法预知地球环境在50-100年后会发生什么。我们试图探寻，宇宙中特别是太阳系近邻恒星周围是否存在其他宜居行星，进而探索这些行星上是否存在生命或高等文明。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽告诉科技日报记者，科学家们希望通过执行这项计划，为寻找“地球2.0”带去一双慧眼。
将寻找与地球质量相当，处于宜居带的近邻行星
人类自1995年发现第一颗太阳系外的类木行星以来，已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星大小不一、形态各异，涉及热木星、亚海王星、岩石行星、超级地球等类型。
2007年发现的Gliese 581c被认为是人类发现的第一颗在宜居带的类地行星。2016年，天文学家在距离地球最近的恒星——比邻星周围又发现了一颗位于宜居带的类地行星比邻星b，其最小质量为1.3个地球质量，公转周期仅为11.2天。
“太阳系内的宜居带在火星与金星之间，地球正好身处其中。”季江徽介绍，天文学家将行星系统中适合生命存在的行星轨道范围称为“宜居带”。
在“宜居带”内, 行星表面平均温度能够维持液态水稳定存在，因此可能拥有与地球类似的生命存在的条件。同时，这里的恒星辐射和活动性不会太强, 以免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生电离, 甚至剥离行星大气。
“目前发现的太阳系外宜居带类地行星约50颗，但它们的质量大部分是地球的几倍至十倍，相当于一个个‘超级地球’，它们绝大多数距离地球遥远，达上千光年。而且在发现的行星中，很多位于红矮星周围，红矮星表面温度低于3500开尔文，而且空间环境恶劣，会有强烈的耀斑，所以我们更关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围，有没有宜居带的‘地球2.0’。”季江徽说，CHES计划要找的“地球2.0”或者说“孪生地球”，就是和地球质量相当，轨道处于宜居带，大气或者表面可能有液态水来维持生命存在的行星。
“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“即使人类现在没有能力达到这些类地行星，也并不影响我们思考人类在宇宙中将何去何从，去发现是否还有与地球一样的行星。”季江徽表示。
能勾画系外行星轮廓的凌星法，难以给行星“称重”
在浩瀚的星空，地球是否是仅有的一颗有生命存在的孤独星球，吸引着各国科学家不遗余力地进行深空探测。他们在太空和地球，部署一个个“行星猎手”捕捉行星踪迹。
在太空中，美国的“开普勒”空间望远镜和“苔丝”卫星接棒探测系外行星，迄今共发现了3400多颗。
在地面，西班牙-德国的CARMENES项目，利用西班牙南部的3.5米口径望远镜，结合近红外观测与光学阶梯光栅光谱仪搜寻红矮星周围的类地行星；加拿大-法国-夏威夷望远镜开发的新型光谱偏振仪“SPIRou”和美国麦克唐纳天文台的“宜居带行星探测仪”则通过视向速度法在近红外波段寻找红矮星周围的宜居行星。
季江徽介绍，目前系外行星探测方法有凌星法、视向速度测量法、天体测量法、直接成像法、微引力透镜法等。其中大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。
“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“在宇宙中大约73%的恒星为红矮星，由于红矮星有效温度低、宜居带距离主星近，质量和体积小，因此红矮星周围的行星易于被凌星法和视向速度法探测到。”季江徽解释，“凌星”指的是当行星从恒星前方经过时，会遮挡恒星发出的光，所以通过恒星亮度的周期性变暗可以追踪系外行星的凌星事件，这就好比金星凌日，金星从太阳表面缓慢移动时，把太阳的极小一部分挡住，太阳看上去就变暗了。凌星观测可以根据恒星光度的周期性变化，来推测系外行星的大小和轨道周期。但季江徽并不讳言，凌星法虽有效，但探测效率受限。
“首先，想看到凌星现象，对行星的公转轨道有特殊要求，行星需要正好通过恒星朝向地球的方向，几乎在观测者的视线方向；但行星的轨道是随机分布的，所以有的空间望远镜探测到的凌星的发生概率只有千分之五。其次，恒星光度减弱变暗，有可能是由于恒星的黑子或恒星活动等引起的，因此凌星法还需要地面其他探测方法证认。所以即便目前‘苔丝’观测到近4000个行星候选体，但能证认的只有200多颗行星。第三，凌星法仅能测出行星的半径，无法直接给出行星的质量，而行星质量是刻画地球2.0的关键参数。”季江徽说。
创新探测方法，CHES探测精度将达微角秒级
与苔丝等卫星采用凌星探测方法不同，CHES计划将采用空间微角秒级别的高精度天体测量法，精确测量一颗目标恒星和6-8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距，这一细微的变化反映了目标恒星因其绕转行星的引力扰动而引起的非常微小的摆动。
“通俗地说，如果一颗恒星周围存在行星，行星会使恒星产生一个小幅度的周期性摆动。排除恒星自身运动后，恒星摆动幅度越小，说明其周围行星的质量越小，反之亦然。通过观测恒星位置的微小变化，就能发现恒星周围是否存在宜居行星，并算出它们的真实质量和轨道参数。”季江徽说。
在浩瀚宇宙中探测“地球2.0”，需要一双明察秋毫的眼睛。季江徽表示，CHES的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜，可实现全视场近衍射极限成像。
系外行星艺术构想图。
根据计划，CHES空间望远镜将被送入日地系统第二拉格朗日点的Halo轨道，并在该轨道维持至少5年的稳定运行时间，期间将对100颗类太阳型恒星进行科学探测，其中每颗恒星观测不少于50次，预计发现约50颗类地行星。
CHES的探测精度将达到前所未有的微角秒级，季江徽打了个比方，“这相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。”他说，CHES团队经过多年的努力，在微像素星间距测量等关键技术上取得了突破，可以满足宜居行星的探测精度要求。如果CHES得到立项，将是国际上首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务。
季江徽表示，这一任务除了探测宜居行星外，对于暗物质、黑洞等前沿科学研究也会作出相应的贡献。
如果CHES能成功 “捕捉”到这些类地行星的轨迹，如何判断它们会不会成为宜居的“天选之子”？季江徽解释，“除了判断行星的质量、是否宜居，还要看它们是否有水、氧气，看看这些行星与已经发现的行星有何差异等。”此外，生命的稳定存在还有许多其他条件，如以供生命产生的足够长的恒星和行星寿命，适宜的恒星光度、稳定的近圆行星轨道和自转倾斜度、合适的行星大气和行星磁场等。
距离地球32光年的宜居带类地行星，人类又如何能够抵达？季江徽畅想，“这首先需要星际航行能力的加持，例如飞行速度可能需要达到亚光速，此外也需要了解这些行星的分布情况，这需要对距离地球32光年的类太阳型恒星，进行全面‘星际普查’，为人类的未来发展拓展空间。”
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