據英國《自然》雜誌官網30日報導，美國國家航空航天局（NASA）30日宣布，該機構的“行星獵手”——開普勒太空望遠鏡的燃料已用盡，目前已“光榮退休”。在9年觀察任務期間，開普勒發現了數千顆系外行星。望遠鏡在“油枯燈滅”前已將其收集的所有數據下載到任務控制系統內。

開普勒望遠鏡

開普勒項目科學家傑西·多森說：“它圓滿完成了我們最初計劃的任務，且做得更多，給我們帶來很多意外的驚喜。”

開普勒望遠鏡的提出者、現已退休的太空科學家威廉·博魯基說：“借助開普勒，我們證明了銀河系中的行星比恆星多。”

圖片來源：視覺中國

9年發現數千顆系外行星

“身價”6.92億美元的開普勒於2009年3月升空。此後的4年時間裡，它一直密切關注著天鵝座（Cygnus）和天琴座（Lyra）的15多萬顆恆星，觀察恆星星光的閃爍。科學家借助“凌日法”（行星穿過恆星時會使恆星暫時變暗）來發現行星。

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2013年5月11日，望遠鏡出現關鍵故障，無法對原來的天區進行精確定位。從2014年開始，開普勒望遠鏡進入K2（開普勒任務2）階段。

在兩次任務期間，開普勒共確認了2681顆行星，包括Kepler-186f（位於其恆星宜居帶的地球大小的行星）以及Kepler-22b。其中許多行星的大小被證明介於地球與海王星之間。太陽系中沒有發現Kepler-22b大小的行星，但它們在整個銀河系中很常見。此外，開普勒還發現了近2900顆待確認的行星。

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儘管開普勒已經“退休”，但NASA的行星狩獵活動仍在繼續。今年4月發射升空的“凌日系外行星勘探衛星”（TESS）出師大捷，目前已發現了數顆系外行星。

“開普勒”之後，狩獵更多的行星

一直以來，開普勒太空望遠鏡都是天文學家找尋新行星最重要的工具之一。如今它已正式“退休”，尋找尋找地球同類的工作一時陷入了僵局。

此種情況下，科學家們只能開始尋找能夠幫助他們發現更多系外行星的新方法。美國《大眾機械》雜誌網站日前就載文指出了其中最新且最有代表性的8種。

方法一：複雜但好用的BEER算法

從效果上來說，沒有任何方法比直接發射飛行器到太空中進行觀測更好。但正如一個以色列特拉維夫大學和美國哈佛大學的聯合小組在去年所做的那樣，新的方法同樣可以讓人們收獲意外驚喜。借助由狹義相對論的規則發展而來的方法“BEER”，即通過觀察行星圍繞恆星運行時產生的“聚束效應(BE)，橢球形拉伸(E)以及行星反光(R)效應”來發現行星存在的方法，他們成功利用開普勒望遠鏡提供的數據，發現了一顆新的熱木星。

這種方法也令開普勒太空望遠鏡獲得了新生，因為其原理就是觀測行星繞行過恆星正面時後者亮度發生的變化。依照BEER，美以聯合小組觀察到恆星“開普勒-76”亮度發生的細微變化，並判斷是由一顆不可見的行星衛星運行過前者時所導致，最終發現了行星“開普勒76-b”。

方法二：架起巨型望遠鏡

即將安裝在拉斯坎帕納斯天文台的巨型麥哲倫望遠鏡，有著四塊直徑為27英尺的大型鏡面，而它僅僅只是三台巨型望遠鏡中的一個。當整個觀測系統在2020年投入使用時，其直徑或將達到驚人的22米。不過這還不足為奇，另一個項目小組已經在夏威夷籌劃直徑30米的望遠鏡，今年年底即將破土動工。當然，以上這些在直徑39米、同樣坐落在智利安第斯山脈的歐洲超大型望遠鏡面前，都不算個事。

望遠鏡的大型化，毫無疑問增強了人們發現新行星的能力。我們將不僅通過高分辨率的近紅外望遠鏡觀測目標行星的大氣成分，甚至有可能發現正在進化中的智慧生命。

方法三：太空盛開“向日葵”遮蔽器

在目前已知的系外行星中，絕對部分都是通過數學、物理等理論方法發現而來，很少有直接觀測到的成果。因為要從其繞行恆星散發出的強烈光芒中挑出它們的單獨影像，是件極為困難的事——目標行星距離我們過於遙遠，其反射的光在被望遠鏡接受之前，就常被臨近的恆星光芒所干擾。

麻省理工學院的研究人員決心克服這一難題，以提高“直接看到”的行星比例。他們的方式是製作一扇能夠置於望遠鏡鏡頭正前方、外形類似向日葵般的遮蔽裝置，這種裝置在太空中展開後，能夠自動將自身的位置精確固定在太空望遠鏡與被觀測的行星之間，當望遠鏡進行工作時，星光抑製器即可阻擋、過濾掉多餘、干擾的恆星光芒進入鏡頭，從而令行星反射的光更加明顯和突出。

在它的幫助下，天文學家就可以操控望遠鏡拍攝下清晰程度前所未有的系外行星影像，進而研究它們中是否存在與我們類似的生命。簡而言之，其原理很像人們在烈日下常用手搭涼棚的方式，來看清遠方的事物。

方法四：讓我們以月球為基地

與太空中觀測星象相比，坐地觀天的缺點在於大氣會帶來很多干擾，而這也正是軌道太空望遠鏡廣受歡迎的原因。

其實，在太空中觀測的方式有很多，除了直接在太空放置望遠鏡，有科學家也建議在大氣稀薄的月球上建立觀測基地。當然，這意味著人類必須花費力氣再次登陸月球，親自用雙手來完成相關建設工作。不過一旦付諸實施，我們所獲得的回報，將是更加深遠與清晰的“目光”。

方法五：彼星也有磁場

如果真的存在另外一個地球，那麽它一定有保護生命免受宇宙輻射傷害的手段。磁場就是其中之一，它也因此有望成為人類發現新行星的方法。

關於行星磁場，除地磁場外，目前人類只有零星的初步知識。不過由於太空探測技術的發展，情況正在迅速改變。到目前為止，人類已對太陽系內的水星、金星、火星、木星和土星的磁場作了太空探測。以此類推，通過尋找磁場遭遇恆星風時，弓形激波間的相互作用，科學家們就有望找到地球的同類。

方法六：利用非智慧生物波

所謂的低頻搜索與測距望遠鏡，是鋪設在荷蘭的一個肩負多項研究任務的無線電天文望遠鏡陣列。其中一個任務，便是監測遠地類木行星上發生的類似極光之類的閃光事件。通常情況下，這些持續時間極短、非常明亮的射電現象來自脈衝星，持續時間甚至小於千分之一秒，起源點距離銀河系非常遙遠。

雖然目前，這種技術只能支持觀測距離我們與木星一樣遠的氣態行星，但科學家認為，它同樣可以作為研究類似太陽系的恆星系統的手段之一。

方法七：啟用雷射梳

這可不是刺激毛囊發育的新概念梳子。雷射梳是一種可以幫助人們利用地基望遠鏡找尋新行星的工具，其秘密在於觀察行星與所屬恆星之間的引力作用。

雷射梳實際算不上一種嶄新的方法，這裡所謂的“新”，是指當前的精準程度遠超從前。借助雷射及其衍生的原子鍾，天文學家們能夠精確獲得有關距離的數據。

隨著光散射技術的成熟，雷射梳逐漸成為精確測量多普勒效應的主要工具。它將光線散射，使用大型質譜儀進行分析。在地面望遠鏡越來越先進的前提下，人們已經能夠用其找尋類似海王星的新行星。

方法八：排查外星人雷射信號

與以上所有方法相比，最後這種方法有些另類，因為它的前提是：相信地外智慧生物的存在。

這一方法的倡導者，以沃爾特·李博士為代表。他們正致力於在太空深處搜尋那些暗弱卻具有重複性規律的雷射信號，希望能從中找到智慧文明發出信號的線索。

長久以來，雷射一直被科學家們認為可以被考慮作為一種星際交流的手段。在過去數十年間，人們已經對數十萬顆恆星可能發出的雷射信號進行了搜尋，但一無所獲。與此相反，沃爾特·李及其同事們將目標對準了那些要暗弱得多的信號，努力辨別這些信號是否具有規律性的律動。因為他們相信，即便外星人發出的是強烈的雷射信號，在漫長的旅程中亦將變得非常微弱。

參考資料：

《開普勒望遠鏡功成身退，9年發現數千顆系外行星》科技日報 劉霞

《“開普勒”之後，狩獵更多的“第二地球”》科技日報 張夢然

來源：科技日報 文中圖片均來自網絡

編輯：嶽靚

審核：管晶晶