作者:赵熙熙 来源:中国科学报 发布时间:2017/6/22 8:55:07
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寻找类地行星 探测引力波
欧洲为两项太空项目开绿灯

LISA项目预计将于2034年启动。图片来源:ESA/Manuel Pedoussaut

本报讯 欧洲空间局(ESA)于6月20日为两项空间任务开了绿灯—— 一是找到一个像家一样的地方,二是检测宇宙历史上最大的灾难。

ESA下属科学计划委员会批准了行星凌日和恒星振荡(PLATO)计划向前推进。2026年,该计划将开始搜索天空以寻找能够替代地球的类地行星(此类行星与母星的距离适合生命的存在)。

与此同时,该委员会将激光干涉仪空间天线(LISA)项目放在了ESA的任务清单上,也就是说规划人员现在可以开始细节设计了。2034年,LISA项目将开始探测太空中的引力波,即由星系碰撞及其中央的特大质量黑洞盘旋合并形成的宇宙震动所产生的涟漪。

LISA项目负责人、德国汉诺威市马普学会引力物理学研究所Karsten Danzmann表示:“我们感觉很棒。”他说:“我们知道自己将要起飞,所以我们必须工作。”

LISA项目酝酿了很长时间。关于该项目的想法最早出现于上世纪80年代并在90年代早期由ESA首先提出——发射3架探测器,同时利用激光,在引力波经过时,精确测量两者之间的距离,从而探测短暂的挤压和空间的拉伸。

该计划最初打算由ESA和美国宇航局(NASA)联合实施,然而后者因预算问题于2011年撤出LISA项目。于是ESA缩减了项目设计,但LISA却错过了该局科学项目计划的两个早期发射槽。

随着美国的LIGO探测器于2015年首次探测到引力波,以及ESA的LISA探路者任务(旨在对LISA项目使用的技术进行验证)在2016年取得成功,LISA终于看到了曙光。

Danzmann说:“LIGO和LISA探路者任务功不可没。这是真正的天文学,LIGO发现了4个黑洞,并且它将会找到更多。LISA探路者任务表明,它是能够胜任工作的,我们只需要添加更有效的设备和更大的激光功率。”

LIGO的成功也为美国参与LISA项目提供了新的动力;NASA如今打算为这项斥资10亿欧元的项目提供20%的经费,可能用于建造观测所需的激光器和望远镜。

而PLATO联盟于6月20日在瑞典斯德哥尔摩召开了一次常规会议,旨在加速该项目的运作。PLATO是ESA的一项中等规模的项目,其预算低于5亿欧元。其目标在于列出一张类地行星的单子,这些类地行星包括那些处于明亮的与太阳类似的恒星宜居带中的质量约为地球1.5倍的系外行星。为了找到它们,探测器将配备26个望远镜,每个望远镜直径为12厘米,可以连续监测大约50%的天空。

PLATO项目还将开展敏感的“天文地震学”研究,即利用一颗恒星内部振动导致的星光微小变化确定其相关特征,例如年龄、质量和半径等参数。

与NASA的行星猎人开普勒空间望远镜类似,PLATO探测器将基于寻找恒星亮度的微弱变化——这意味着一颗行星从其前方掠过,即所谓的凌日法。当与地基的径向速度观测(测量归结于行星引力的恒星“摆动”)相结合后,物理学家便能够计算出行星的密度以及可能的构成。

PLATO探测器将有一项最初的“6年任务”,在距地球约150万公里的太阳与地球引力平衡点——拉格朗日L2点,从众多恒星中搜寻类太阳系恒星系统,并在其中搜寻类地行星。

PLATO项目之前曾被ESA科学计划委员会选为“20年宇宙愿景”计划中的第三个中型任务。根据ESA在其网站上发表的公报,计划研究太阳及太阳风的太阳轨道飞行器将于2017年发射升空,而绘制“暗宇宙”几何结构的欧几里得探测器则会在2020年发射升空。

ESA指出,PLATO项目有助于研究“20年宇宙愿景”任务中的两个关键问题,即行星形成与生命出现的条件以及太阳系的运转。(赵熙熙)

《中国科学报》 (2017-06-22 第2版 国际)
 
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2017/6/22 9:37:32 like54
人类走过了陆地、海洋、天空,下一步标志性的进步就是“星际”。
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