📝 编者按
开普勒在2013年出故障的时候,很多人都以为它完了。没想到工程师们硬是靠太阳光压把它救回来了。这种不放弃的精神,真的很打动我。
—— 站长
2013年5月,开普勒太空望远镜的第二个反应轮发生故障,使这架已经服役四年的望远镜无法保持精确指向。许多天文学家认为开普勒的科学任务就此终结。然而,一个由工程师和科学家组成的团队提出了一个大胆的方案——利用太阳光压作为"虚拟反应轮",让开普勒浴火重生。这就是K2扩展任务的诞生故事。
反应轮故障:末路还是转机?
开普勒望远镜使用四个反应轮来精确控制指向方向。2012年7月,第一个反应轮出现异常;2013年5月,第二个反应轮也停止工作。望远镜需要至少三个反应轮才能在三个轴上保持稳定指向。在最初的震惊之后,NASA的工程师们开始探索各种可能的解决方案。他们发现,如果让望远镜的指向平面与太阳方向保持特定角度,太阳光压——即太阳光子撞击航天器表面产生的微小推力——可以帮助保持稳定。
这一创新方案需要望远镜每约83天调整一次指向,以跟踪不同的天区。这意味着K2不再像主任务那样持续盯着同一片星空,而是可以对多个天区进行观测。
K2的非凡成就
K2任务于2013年11月获得批准,2014年正式开始科学观测。在接下来的四年中,K2观测了超过20个天区,发现了近500颗经确认的系外行星和数百颗候选者。K2的观测范围远超主任务——它不仅寻找系外行星,还观测了超新星、星团、星系、太阳系内天体,甚至包括银河系中心的超大质量黑洞。
正是在K2任务期间,编号为EPIC 201912552的行星——后被命名为K2-18b——进入了科学家的视野。2015年,开普勒在巨蟹座方向的一颗红矮星周围发现了这颗行星的凌星信号。K2-18b大小介于地球和海王星之间(约2.6倍地球半径),位于恒星的宜居带内,这个发现立即引起了天文学界的关注。
K2的科学遗产
K2任务的创新精神为天文学开辟了新的道路。它证明了即使面临硬件故障,通过创新的工程方案仍然可以继续推进科学前沿。K2发现的行星中,许多成为了后来哈勃和韦伯望远镜后续观测的理想目标。
最重要的是,K2发现的大量中小型行星为研究系外行星大气的多样性提供了宝贵的样本。这些行星中,K2-18b因其位于宜居带且相对较亮的母星而脱颖而出,成为首个在地球大小以上的温和行星中确认存在水蒸气的目标。如果没有K2的延寿努力,这颗令人着迷的行星可能永远不会被发现。
2018年10月30日,开普勒燃料耗尽,正式退役。但它的发现——包括K2-18b——将继续激励着新一代的天文学家,推动人类对宇宙的认知不断拓展。