NASA新航天器凌星系外行星巡天卫星（TESS）发射，它将为科学家展现我们附近行星的更清晰图景。
TESS搭乘SpaceX猎鹰9号火箭在肯尼迪航天中心发射，这是NASA与埃隆·马斯克合作的第一个科学任务
美国宇航局（NASA）于美东时间2018年4月18日发射了一颗探测卫星，这颗带着相机和雄心的小航天器“凌星系外行星巡天卫星”，又称TESS，在熊熊火焰中由SpaceX猎鹰9号火箭搭载升空，它将长时间在月球和地球之间停留。
在接下来的两年里，它将扫描巡视太阳系外世界。
TESS是人们试图解答几千年来困惑着人类的、也是近30年来天文学领域一直探索的主导谜题做出的最新努力：我们是孤独的吗？还有其他的地球吗？哪怕在银河系的任意其他地方存在微生物的证据都会震撼整个科学界。
不久以前，天文学家不知道在我们的太阳系外是否有行星，或者如果有的话，它们能否被发现。但从1995年一个围绕类似太阳的恒星飞马座51运行的行星被发现开始，一场革命已经发生。
美国宇航局2009年发射的开普勒太空望远镜，在银河系的一小块天区天鹅座附近发现了4000颗可能的行星。开普勒在其瞄准系统损坏之后，只对其他星场进行了短暂的巡天。在太空中运行9年之后，它已耗尽燃料。
TESS项目首席科学家乔治·里克说，有2 000万颗恒星我们可以探测
麻省理工学院行星科学家、TESS团队成员萨拉·西格尔（SaraSeager）说，“大多数具有行星的恒星都距离我们很遥远，”参考之前开普勒的大量发现，“TESS将会填补围绕附近恒星运行的行星空白。”
乔治·里克（George Ricker），麻省理工学院研究员以及TESS团队的领导者，希望在300光年以内的空间里找到500颗类似地球大小的行星，因为这个距离可以让新一代的地面和太空望远镜来检验居住的可能性，甚至那里是否存在外星生命。
TESS裹着闪闪发光的铝箔（左）；一块印有TESS项目所有工作人员签名的匾牌（右）；
TESS上还安装了一个记忆芯片，内含学童所绘的系外行星图画
但是TESS的科学目标不止宇宙中的行星。
“TESS会很有意思，”里克博士说，“我们有2000万颗恒星可以探测。航天器能够对天空中的每一次闪烁做精确的亮度测量，星系、恒星、活动星系核。”他的声音逐渐减弱。
大多数的系外行星都围绕着被称为红矮星的一类恒星运行，红矮星比太阳小得多，也更冷。它们是构成我们近邻（以及宇宙中）恒星的重要部分，对大多数行星来说也大概如此。
与开普勒望远镜一样，TESS会通过监视恒星的光度来猎取这些行星，如果探测到光度的轻微下降和瞬间的衰落，表明有行星在它所围绕的恒星前面通过。
该任务的策划者说，他们预计最终编目20 000个不计形状和尺寸的新的系外行星候选体，特别是他们承诺要拿出50颗小于4倍地球尺寸的新行星的质量和轨道。
宇宙中的大多数行星尺寸都在地球和海王星的尺寸范围之内变化，但太阳系中没有这样的实例，正如西格博士所说：“我们对它们一无所知。”
它们是大部分由岩石构成、被大气面纱围绕的所谓的“超级地球”？还是具有深埋在大量气体中的小铁核的“迷你海王星”？
来自开普勒和天文学家的数据表明，不同之处在于质量：具有大量岩石的肥沃之地――固态行星的尺寸往往小于地球大小的1.5倍，而具有冰云的“不毛之地”――气态行星体积则往往更大。遵循这条规律，那么有多少颗行星具备上述任一种情况，就能确定系外世界里有多少个星球可能有冻结的水蒸气或成为潜在的生命花园。
“我们需要进行精确的质量测量。”哈佛史密松天体物理中心负责组织天文学家跟踪TESS观测结果的大卫·莱瑟姆（David Latham）说。
为此，该小组已经获得了在未来5年里每年80个晚上的观测时间，利用安装在意大利加那利大型望远镜上的HARPS-N摄谱仪。该望远镜位于非洲沿海的加那利群岛拉帕尔马岛，隶属于西班牙。
HARPS――高精度径向速度行星搜索器，可以利用行星在绕轨道运行时影响其主恒星摆动的程度来测量一颗行星的质量，这样的测量如果足够精确，将有助于对目标的组成和结构进行区分。
TESS是美国宇航局较小的任务之一，预算2亿美元，与之相比，开普勒望远镜的预算约为6.5亿美元。
发射前，TESS被部分裹着闪闪发光的铝箔、短而粗的太阳能板折叠在一边，安置在塑料帐篷内的圆形底座上。这个帐篷在一座偏僻建筑中海绵般的“洁净室”里占据了一个角落，位于太空中心的边缘，在棕榈树、运河和鸬鹚群中。
航天器的外形就像一个体积庞大、形状怪异的冰箱，没有装磁铁，而是带着神秘的喷嘴和连接器。4对蓝色支架从底座下面伸出来，仿佛高科技机械在汽车下面工作。
工程师们将匾牌粘贴到飞船底部，包括一个存有学童所绘的系外行星想象图的记忆芯片。
里克博士站在一边，穿着保护材料制成的防护服，只露出他戴着眼镜的双眼，在帐篷里凝视着他的新飞船，仿佛在看他的汽车被修理，并与设计和建造的工程师谈论着火箭。
里克博士作为麻省理工学院科维理天体物理研究所和空间研究所的研究员，一直是一名火箭科学家，建造即将发射到太空的天文卫星占据了他整个职业生涯的很大部分。
他以前的大多数项目涉及通过X射线或伽马射线来测量宇宙的律动，最近是利用高能瞬变探测器来研究伽马射线暴。
当被问及研究行星是否代表他离开了以前的研究时，里克博士耸耸肩说：“并不是这样。”他的所有工作都涉及对事物变化的精确测量，他称之为“时域天文学”。
这项工作的关键是保有非常稳定和灵敏的探测器――成像芯片，它是智能手机中传感器的近亲，可以可靠地记录只有百万分之几的亮度变化，而这表明一颗行星正经过它的主恒星。
TESS：与一颗绕着它的恒星运行的行星相伴
里克博士说，他和他的同事们早在2006年就开始酝酿一个关于发现行星的任务。在参加了一次耗资较少的NASA小型搜寻项目竞赛失利后，科学家们在2010年重新参加了一项更大的任务竞赛，并获得了胜利。
他们已经竭尽全力去设计一种紧凑的航天器，来适配NASA用于小型探索的火箭，所以当NASA选择SpaceX的猎鹰9号时，它可以携带更大的载荷来完成TESS发射任务。
这是美国宇航局第一次为它的科学任务从埃隆·马斯克的公司购买一艘SpaceX火箭。所有目光都聚焦在发射台上，SpaceX的发射历史中，偶尔也有不愉快的被迫放弃的任务。
美国宇航局发布的一份报告显示，航天局和SpaceX仍就两年半前国际空间站在飞行中解体的任务出错问题无法达成一致。在2016的第二次灾难中，一艘猎鹰9在发射台测试中爆炸，摧毁了一颗其客户包括Facebook的通信卫星。
不屈不挠的SpaceX公司及其创始人马斯克先生已经连续22次发射猎鹰，并于2018年2月进行了一次重型猎鹰的首飞，这是世界上最强大的火箭，马斯克借此把他的一辆特斯拉跑车送入了太空。
“TESS看起来像猎鹰9里面的一个小玩具。”里克博士说。不过，是一个有潜力的玩具。
在飞船的顶部有4个小相机，每一个都有24度的视场，大致是与猎户座星座大小相当的一块天区面积。
相机每次将持续观察天空的相邻区域27天，然后换到下一块天区。第一年，研究人员将对整个南半球天空进行巡天；第二年，他们会将北半球天空的数据整合到一起。如果任务延长超过两年，他们会重复上述过程。
里克博士和他的同事们准备了一张200000颗附近恒星的列表，这些恒星的亮度将被以他们称为航天器“邮戳”的模式每两分钟测量并报告一次。同时，每隔半小时记录一次24度大小的天区图像。
在寻找可居住的系外行星竞赛中，这样的搜寻方式对于寻找和研究更有胜算，即围绕天文学术语中无所不在的红矮星。“这是红矮星的时代。”西格博士说。
因为它们比太阳更冷更暗弱，它们的“金发碧眼”带――原则上说是可能存在液态水的――距离它们的主恒星只有几百万英里，而不是地球绕太阳的9 000万英里。
在更短的绕行距离情况下，红矮星上的所谓1年只有10到30天。如果TESS正巧在那27天里关注这块天区，由于凌星的缘故，我们可能会看到光度的3次轻微下降，那么足以证明这颗行星是一个真正的候选体，并对其开展调查来进一步证实。
但事实上，正如西格博士所指出的，可居住性仍有待商榷，至少对于脆弱的我们来说如此。红矮星非常不稳定，并且会受到强烈的太阳耀斑影响。
从开普勒对特拉普系统80天的观测数据分析，这个系统包括至少7颗地球大小的行星紧紧围绕着一颗距离我们约40光年的恒星，匈牙利天文学家计算出该小行星系统受到过42次太阳耀斑并因此产生了致命辐射。
西格博士指出，至少有一次，就像1859年一个著名的太阳耀斑“卡林顿事件”，它摧毁了地球上的电信服务，并使得低纬度地区直到赤道都看到了极光。
西格博士说：“就我个人而言，我将永远支持存在一个能让我们感觉到有亲缘关系的真正的地球孪生兄弟。”他指的是一个像我们的地球这样的行星，围绕着一颗像太阳一样大的恒星运转。
为了开始其出色的探险，TESS将被发射到一个异常偏心的轨道上，在最远点将卫星一路带到月球。与月球的引力相互作用将使TESS在长达1?000年里保持稳定的13.7天轨道周期，里克博士说。
远地点，离地球最远的距离，将最大限度地减少来自地球的阻碍和干扰。TESS将在每次环绕到离地球最近的时候传回数据，在大约67000英里处。
莱瑟姆博士称之为“光滑的轨道”，但需要近两个月的时间消耗许多燃料才能到达那里并开始进行科学研究。如果一切顺利，那将是2018年6月中旬。
里克博士说，在这个过程中的某个时候，研究小组将把飞船上的相机转向地球，最后回眸一下家园。
当被问及是否准备成为系外行星先生时，里克博士皱皱眉，他说，“我所期待的是，获取一些数据来查看。”
资料来源 The New York Times
责任编辑 彦隐