http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-05-23
开普勒望远镜故障 系外行星搜寻或提前终止
正在轨道上工作的开普勒空间望远镜
新浪科技讯 北京时间5月17日消息，据美国太空网报道，近日，在搜寻系外行星方面功能最为强大的美国宇航局开普勒空间望远镜发生重大故障，卫星基本停止了正常的观测工作，如果宇航局的工程师无法及时对其进行修复，那么这项耗资6亿美元的空间项目将有可能提前夭折。
美国宇航局在5月15日宣布，开普勒望远镜用于控制指向姿态定位的4个反应轮中的第二个发生了故障。由于这一故障，开普勒望远镜失去了精确指向天空中观测目标的能力，无法对其一直以来进行观测的大约15万颗遥远恒星继续进行监视。
然而宇航局的工程师们显然还并不打算就此放弃希望，他们表示开普勒望远镜仍然还有挽回的机会，这项搜寻系外行星的伟大计划也有希望不至于就此夭折。工程师们誓言要在接下来的数周时间里恢复失效反应轮的功能。美国宇航局科学部门主管约翰·古斯菲尔德(John Grunsfeld)周三对记者表示：“我还不会说开普勒项目已经就此终结了。”
失效的反应轮
开普勒空间望远镜从本质上讲是一台极其灵敏的光度探测仪，它会严密监视目标恒星的亮度变化，通过精密测量察觉这些恒星由于其周围行星体的通过而导致的轻微亮度下降现象，从而反推出这些行星的存在。
要想维持这种高精度的空间观测指向，开普勒望远镜需要3个反应轮协同工作。当2009年3月份开普勒望远镜发射升空时，它一共安装有4台反应轮，其中3个作为常规使用，第四个则作为备件。
2012年7月，开普勒望远镜上的2号反应轮失效，地面立即指令望远镜启动备用反应轮。这样做虽然一时解决了问题，但是却也让开普勒望远镜再无备份可用。而就在本周，开普勒望远镜的第二个反应轮(4号反应轮)也损坏了，这样一来开普勒望远镜便失去了定位的能力，整个观测工作被迫暂时终止，除非工程师们能够解决这一问题。
工程师们现在已经开始考虑修复反应轮的技术方案。主管官员表示，工程师们将软硬兼施，尝试各种手段挽救望远镜。美国宇航局埃姆斯研究中心的开普勒项目主管查理·索贝克(Charlie Sobeck)表示：“和所有你所熟悉的情况一样，如果一个轮子卡住了，你可以尝试震动它一下，看看会不会好一些。”他说：“我们会尝试让反应轮来回转动，我们会命令它强行转动，不管是什么东西阻止了它的运转。”
索贝克也表示，2号反应轮同样有恢复的希望，在长达8个月的停工冷却之后如果现在命令它重新启动，或许它就可以恢复正常功能。但是以上这一切都还只是模糊的设想，在接下来数周时间内工程师们将拿出一套完整的技术抢救方案来。
到目前为止还无法断言所有这些抢救手段最终是否能否奏效，但不管怎样，这对于开普勒项目组的成员们来说这都是一段难熬的时间。项目首席科学家，同样来自美国宇航局埃姆斯研究中心的比尔·博鲁基(Bill Borucki)说：“有理由相信我们最终将会修复这一问题。因此我并不认为自己持有悲观的观点。”
在哈勃空间望远镜在轨运行期间宇航员曾经5次前往进行修理和设备更换工作，但是对于开普勒空间望远镜，情况则有所不同，基本上不存在派遣宇航员前往修理的可能性。首先，开普勒望远镜围绕太阳运行，而非地球，目前它距离地球超过4000万英里(约合6400万公里)。
新的任务
开普勒项目原计划执行为期3.5年的主任务期，它已经属于超期服役。甚至即便开普勒的两台反应轮最终真的被证明无法修复，这也并不一定就意味着整个项目的终结。
在那样的情况下，开普勒望远镜可以转入所谓“扫描”模式来开展观测并继续收集有价值的数据，这相比前4年的工作中那种专注一点的精密观测模式当然是有区别的。如果两个反应轮都没有修好的希望，那么宇航局还将专门研究分配给开普勒望远镜的新任务。
不过宇航局的官员们也表示，在目前阶段要去设想这种适应新情况的新任务规划的具体内容显然还为时过早。索贝克表示：“我们需要进一步了解望远镜的性能表现，在那之后我们才能了解基于这种表现，我们应当给它安排什么样的科学任务。”
更多发现
到目前为止，在4年的工作中开普勒望远镜已经发现超过2700颗疑似系外行星目标。其中国大约132颗已经被后续观测所证实，但大部分学者都认为这2000多颗候选目标中，最后也将会有超过90%的目标被证实是正确的。
并且，开普勒望远镜此番暂时停止工作也并不会妨碍项目组继续做出大量发现：开普勒望远镜在此之前已经积累了太多的数据，项目组目前只分析完了不到一半的数据量，而在剩余的海量数据中肯定还隐藏着大量的新发现，或许其中就有第一颗真正的“外星地球”。
博鲁基表示：“我们在未来两年都拥有足够分析的数据，因此我认为最有趣最精彩的发现将在未来两年内诞生，我们的工作并没有结束。”(晨风)
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