美国航天局为开普勒望远镜未来“绞尽脑汁”

由于失败，开普勒的视野开始漂移。

资料来源:美国航天局

美国宇航局不能放弃开普勒任务。

最近，该机构宣布将停止修复开普勒任务中受损的反作用飞轮，这为行星跟踪望远镜提供了精确定位的能力。这一决定实际上意味着为期四年的任务的主要目标的结束。在过去的几年里，开普勒已经发现了3548颗候选行星。

保持希望

然而，美国宇航局为希望留下了空间:不久前，它要求天文学家提交一份关于开普勒如何在9月3日实施杰出科学项目的可行性计划。大自然已经学会了一些正在运作的想法。

这些观点从对潜在威胁的近地天体的研究到对木星大小的大轨道外行星的研究。开普勒项目的科学家将负责整理这些提交的资料，并决定在11月1日使用哪一个。如果选择了合适的计划，他们将把意见提交给美国宇航局总部进一步审查。

为了获得美国宇航局的财政支持，开普勒的团队必须证明其他望远镜无法完成这些研究。这可能不容易测试——特别是考虑到工程师们不能确定开普勒只用四个旋转反作用飞轮中的两个就能完成任务，这四个飞轮的作用是稳定陀螺仪。

“我们真的进退两难。”“没人知道开普勒能做什么，”开普勒首席研究员、美国宇航局艾姆斯研究中心的比尔·博鲁奇说。此外，这些车轮的历史性能记录很差。其中一个在2012年7月受损，另一个在今年5月停止工作。

尽管宇宙飞船的推进器仍然可以作为第三个*的粗略版本，但是它们不能重复三个*提供的定位精度，望远镜的焦距开始漂移。随着时间的推移，敏感度略有不同的恒星光线开始指向不同的像素点。“就像你每天使用不同的探测器和不同的望远镜一样。”加州圣地亚哥州立大学的开普勒科学家威廉·威尔士说。

开普勒的漂移可以通过保持其指向太阳轨道的平面不变来最小化。然而，这也非常复杂。一些最好的科学项目有望来自对该范围内大约150，000颗恒星的后续观测。但是这些星星不在同一平面上。

欢迎来到科林伍德

威尔士和他的同事建议开普勒应该继续盯着它原来的恒星区域寻找木星大小的行星。这些恒星足够大，当它们经过它们的母星前面时会减少光线，开普勒甚至可以在中间观察到它们。

该团队计划瞄准开普勒记录了少量凌日的木星大小的行星——它们需要一年多的时间来围绕它们的恒星运行。通常至少需要三次凌日才能确认行星的存在。抓住可能性和最终发现之间的第三个转变是很重要的。

该设备不够稳定，无法从零开始寻找类地物体，但威尔士表示，它可能能够为类地候选物体添加一些统计数据。纽约大学的天文学家大卫·霍格认为，开普勒过去几个月的漂移可以用来标记像素点的不同光反应。霍格指出，如果有足够的细节，这些尺度将足以让开普勒再次开始搜寻类地行星。

芝加哥大学的天文学家丹尼尔·法布里基提出了另一项后续研究。他和他的同事们提议把重点放在行星系统上，这个系统里挤满了被万有引力吸引的行星。在运行过程中，光线的减弱只能揭示出正在经历日食的行星的大小，但是理解运行时间的变化可以显示出行星的大小——这对于计算恒星的密度和组成是至关重要的。像威尔士一样，法布里基希望开普勒能够瞄准长轨道行星系统。

但是俄亥俄州立大学的天文学家安德鲁·古尔德说，他对使用这种设备来简单地追踪它的原始任务有所怀疑。"人们需要摆脱束缚，提出新的想法。"他说。

法布里基的团队提出了第二个建议:开普勒不应该再搜寻行星，而是可以充当哨兵来监视接近地球的恒星，包括可能撞击地球数百米直径的小行星。太空陨石调查也许能够利用开普勒广阔的视野。

古尔德提出了另一个计划:开普勒将使用一种被称为重力微透镜的技术来测量银河系中心的恒星，寻找行星的迹象。引力微透镜依赖于爱因斯坦的广义相对论预测:质量天体的引力能使光弯曲。研究人员利用重力微透镜找到了大约40颗面向银河系中心的行星，但是观察结果并没有显示它们的质量。

竞争选择

如果开普勒的团队向美国宇航局推荐看似可行的方案，这些方案将在明年由外部科学家组成的评估小组进行评估。

在那个阶段，改变了目标的开普勒将面临最大的障碍——与其他九个天体物理项目争夺有限的资金，包括哈勃太空望远镜和费米伽马射线太空望远镜。一旦被专家组接受，美国航天局将在明年6月决定该项目的最终资金分配。

当然，不是每个人都支持开普勒。哈佛-史密森天体物理中心的天文学家道格·芬克贝纳希望美国宇航局能支持那些仍然健康的项目。他用费米望远镜观察了两个星系大小的电离气体团。"我非常偏见和自私的观点是，我希望我们可以让开普勒退休."他说。

开普勒是美国宇航局的太空望远镜，旨在发现围绕其他恒星运行的类地行星。预计要花3.5年时间才能观测到围绕太阳运行的10万颗恒星的光度。经过几个月的努力，美国宇航局于今年8月15日宣布，它将放弃开普勒的修复，因此它可能会结束寻找外星行星的主要任务，但它仍可能被用于其他科学研究工作。(张张)

中国科学新闻(2013-09-10第三版国际版)