2013年5月22日 星期三

開普勒望遠鏡故障 系外行星搜尋或提前終止






正在軌道上工作的開普勒空間望遠鏡

  新浪科技訊 香港時間5月22日消息,據美國太空網報導,近日,在搜尋系外行星方面功能最為強大的美國宇航局開普勒空間望遠鏡發生重大故障,衛星基本停止了正常的觀測工作,如果宇航局的工程師無法及時對其進行修複,那麼這項耗資6億美元的空間項目將有可能提前夭折。

  美國宇航局在5月15日宣佈,開普勒望遠鏡用於控制指向姿態定位的4個反應輪中的第二個發生了故障。由於這一故障,開普勒望遠鏡失去了精確指向天空中觀測目標的能力,無法對其一直以來進行觀測的大約15萬顆遙遠恆星繼續進行監視。

  然而宇航局的工程師們顯然還並不打算就此放棄希望,他們表示開普勒望遠鏡仍然還有挽回的機會,這項搜尋系外行星的偉大計劃也有希望不至於就此夭折。工程師們誓言要在接下來的數週時間里恢複失效反應輪的功能。美國宇航局科學部門主管約翰‧古斯菲爾德(John Grunsfeld)週三對記者表示:“我還不會說開普勒項目已經就此終結了。”

  失效的反應輪

  開普勒空間望遠鏡從本質上講是一台極其靈敏的光度探測儀,它會嚴密監視目標恆星的亮度變化,通過精密測量察覺這些恆星由於其周圍行星體的通過而導致的輕微亮度下降現象,從而反推出這些行星的存在。

  要想維持這種高精度的空間觀測指向,開普勒望遠鏡需要3個反應輪協同工作。當2009年3月份開普勒望遠鏡發射升空時,它一共安裝有4台反應輪,其中3個作為常規使用,第四個則作為備件。

  2012年7月,開普勒望遠鏡上的2號反應輪失效,地面立即指令望遠鏡啟動備用反應輪。這樣做雖然一時解決了問題,但是卻也讓開普勒望遠鏡再無備份可用。而就在本週,開普勒望遠鏡的第二個反應輪(4號反應輪)也損壞了,這樣一來開普勒望遠鏡便失去了定位的能力,整個觀測工作被迫暫時終止,除非工程師們能夠解決這一問題。

  工程師們現在已經開始考慮修複反應輪的技術方案。主管官員表示,工程師們將軟硬兼施,嘗試各種手段挽救望遠鏡。美國宇航局埃姆斯研究中心的開普勒項目主管查理‧索貝克(Charlie Sobeck)表示:“和所有你所熟悉的情況一樣,如果一個輪子卡住了,你可以嘗試震動它一下,看看會不會好一些。”他說:“我們會嘗試讓反應輪來回轉動,我們會命令它強行轉動,不管是什麼東西阻止了它的運轉。”

  索貝克也表示,2號反應輪同樣有恢複的希望,在長達8個月的停工冷卻之後如果現在命令它重新啟動,或許它就可以恢複正常功能。但是以上這一切都還只是模糊的設想,在接下來數週時間內工程師們將拿出一套完整的技術搶救方案來。

  到目前為止還無法斷言所有這些搶救手段最終是否能否奏效,但不管怎樣,這對於開普勒項目組的成員們來說這都是一段難熬的時間。項目首席科學家,同樣來自美國宇航局埃姆斯研究中心的比爾‧博魯基(Bill Borucki)說:“有理由相信我們最終將會修複這一問題。因此我並不認為自己持有悲觀的觀點。”

  在哈勃空間望遠鏡在軌運行期間宇航員曾經5次前往進行修理和設備更換工作,但是對於開普勒空間望遠鏡,情況則有所不同,基本上不存在派遣宇航員前往修理的可能性。首先,開普勒望遠鏡圍繞太陽運行,而非地球,目前它距離地球超過4000萬英里(約合6400萬公里)。

  新的任務

  開普勒項目原計劃執行為期3.5年的主任務期,它已經屬於超期服役。甚至即便開普勒的兩台反應輪最終真的被証明無法修複,這也並不一定就意味著整個項目的終結。

  在那樣的情況下,開普勒望遠鏡可以轉入所謂“掃瞄”模式來開展觀測並繼續收集有價值的數據,這相比前4年的工作中那種專注一點的精密觀測模式當然是有區別的。如果兩個反應輪都沒有修好的希望,那麼宇航局還將專門研究分配給開普勒望遠鏡的新任務。

  不過宇航局的官員們也表示,在目前階段要去設想這種適應新情況的新任務規劃的具體內容顯然還為時過早。索貝克表示:“我們需要進一步瞭解望遠鏡的性能表現,在那之後我們才能瞭解基於這種表現,我們應當給它安排什麼樣的科學任務。”

  更多發現

  到目前為止,在4年的工作中開普勒望遠鏡已經發現超過2700顆疑似系外行星目標。其中國大約132顆已經被後續觀測所証實,但大部分學者都認為這2000多顆候選目標中,最後也將會有超過90%的目標被証實是正確的。

  並且,開普勒望遠鏡此番暫時停止工作也並不會妨礙項目組繼續做出大量發現:開普勒望遠鏡在此之前已經積累了太多的數據,項目組目前只分析完了不到一半的數據量,而在賸餘的海量數據中肯定還隱藏著大量的新發現,或許其中就有第一顆真正的“外星地球”。

  博魯基表示:“我們在未來兩年都擁有足夠分析的數據,因此我認為最有趣最精彩的發現將在未來兩年內誕生,我們的工作並沒有結束。”(晨風)



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