據(jù)法國媒體報道，歐空局?jǐn)M在2024年發(fā)射柏拉圖號太空望遠(yuǎn)鏡尋找太陽系外行星，從而尋找地球般大小，能宜居的“超級地球”。那么，“柏拉圖號”是一臺怎樣的望遠(yuǎn)鏡？歐空局的深空探測實力又如何呢？

尋找人類新家園

就目前而言，在深空探測和空間科學(xué)研究領(lǐng)域，“美國宇航局說第二沒人敢說自己是第一”，那排第二的是誰呢？答案是歐空局。目前，歐空局正在實施名為“宇宙愿景”的空間科學(xué)計劃，按預(yù)算規(guī)模大小分為S、M和L三種類型，“柏拉圖號”就是中量級中的第三個任務(wù)，用于探測系外行星。

得益于環(huán)保組織長期卓有成效的宣傳，“我們只有一個地球”的口號深入人心。人類進(jìn)入航天時代以來，隨著以美國、蘇聯(lián)為首的航天強(qiáng)國對太陽系內(nèi)各大行星的抵近探測，打破了人類美好的幻想，太陽系內(nèi)不存在另一個適合人類生活的星球。

難道人類只能困局地球了嗎？樂觀派不這么想，他們把目光投向更遠(yuǎn)的系外行星。

系外行星圍繞其他恒星公轉(zhuǎn)，距離地球十分遙遠(yuǎn)，1992年人類才第一次確認(rèn)了系外行星存在。雖然，1990年發(fā)射的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡為發(fā)現(xiàn)系外行星做出了不小貢獻(xiàn)，但貢獻(xiàn)最大的還是美國2009年發(fā)射的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡，它對超過10萬顆恒星進(jìn)行了探測，并取得了豐碩成果。截至2017年12月1日，開普勒太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3710顆系外行星，這比其他探測器發(fā)現(xiàn)數(shù)量加起來還要多幾倍。

在開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的系外行星中，有些位于恒星系統(tǒng)的宜居帶。雖然，受限于目前技術(shù)手段，人類無法確認(rèn)它們是否真的宜居，但開普勒太空望遠(yuǎn)鏡對系外行星的發(fā)現(xiàn)畢竟為人類尋找新家園打開了一扇大門。

自成一派的“柏拉圖號”

美國的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡一枝獨秀，這讓歐空局的科研人員羨慕嫉妒不已。因此，歐空局在2015~2025年的“宇宙愿景”計劃中，準(zhǔn)備研制和發(fā)射探測系外行星的航天器，這就是“柏拉圖號”。

該探測器是一顆類似開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的航天器，專門用于探測和發(fā)現(xiàn)系外行星。2007年，“柏拉圖號”的方案首次被提出，2011年2月成為歐空局第三個中量級探測器的4個備選方案之一，2014年“柏拉圖號”獲勝，成為“宇宙愿景”計劃的M3探測器，并將于2018年開始制造?！鞍乩瓐D號”將搜索30到100萬顆恒星，在太陽系外找出可能存在生命或宜居的系外行星。

雖然，科學(xué)目標(biāo)都是探測系外行星，但“柏拉圖號”和開普勒太空望遠(yuǎn)鏡在設(shè)計上不一樣。美國的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡是單個大口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，而“柏拉圖號”的光學(xué)系統(tǒng)則是26個口徑為12厘米的小型望遠(yuǎn)鏡組成的陣列，可謂自成一派。

“柏拉圖號”雖然沒有巨大的口徑，但獨特的設(shè)計讓它具有更強(qiáng)大的性能，它可以精確識別系外行星，對直徑測量精度誤差不超過3%，質(zhì)量測量誤差不超過10%。它還能進(jìn)行更精確的光譜測量，研究系外行星的大氣，從而更有效地分析系外行星的特征，判斷系外行星是否宜居。

按照原計劃，“柏拉圖號”將于2024年使用俄羅斯聯(lián)盟號火箭發(fā)射到日地第二拉格朗日點軌道。

從地平線2000到宇宙愿景

“柏拉圖號”作為開普勒太空望遠(yuǎn)鏡后又一探測系外行星的利器，僅是歐洲“宇宙愿景”的一個M級項目而已。

歐空局“宇宙愿景”計劃是更早“地平線2000”計劃的后續(xù)，“地平線2000”計劃從1984年開始提出，誕生了一大批頗具影響力的深空探測和空間科學(xué)項目，其中包括美歐合作的太陽探測器SOHO，搭乘美國卡西尼號探測器的惠更斯號著陸器，用于X射線觀測的XMM牛頓望遠(yuǎn)鏡，以及羅塞塔彗星探測器等。

另外，“地平線2000”還促成了赫歇爾號太空望遠(yuǎn)鏡和普朗克號太空望遠(yuǎn)鏡，還有用于銀河系觀星的蓋亞號太空望遠(yuǎn)鏡，引力波探測的LISA先導(dǎo)星，明年還將發(fā)射這一計劃的最后一個項目：歐日合作的貝皮-哥倫布號水星探測器。

作為成績卓越的“地平線2000”計劃的后續(xù)，“宇宙愿景”同樣包括一系列從輕量級到重量級的探測項目。其中，輕量的S級預(yù)算控制在5000萬歐元，目前已經(jīng)通過了S1系外行星特征衛(wèi)星和S2太陽風(fēng)-磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（SMILE）項目。其中，SMILE屬于中歐聯(lián)合的科學(xué)項目；M級項目已經(jīng)通過了M1太陽軌道器、M2歐幾里得探測器和M3柏拉圖號探測器等3個項目，M4尚未正式選定最后方案。

目前，L1木星冰月探測器已在研制中，計劃2022年發(fā)射；L2項目也就是研究X射線的高能天體物理學(xué)先進(jìn)望遠(yuǎn)鏡，預(yù)計在2028年發(fā)射；用于引力波探測的L3LISA項目，要到2034年甚至更晚才能發(fā)射。

從30多年前的“地平線2000”到如今的“宇宙愿景”，歐空局以持續(xù)和專注的投入，在深空探測領(lǐng)域成績顯著，無論是在研究規(guī)模還是研究成果方面都僅次于美國。（作者：尼摩 來源：飛天科普周刊）