这幅插图描绘的是开普勒太空望远镜从太阳系中穿行的情景。

插图：NASA

撰文：NADIA DRAKE

地球最珍贵的行星探测器之一、美国宇航局的开普勒太空望远镜退役。昨天，美国宇航局宣布，开普勒在历经近10年的探测后，燃料耗尽。现在，这颗探测器将会进入地球尾随轨道（Earth-trailing orbit），绕太阳运行，但与地球的距离将永远保持在160万千米之外。（译者注：地球尾随轨道与地球公转轨道接近，但该轨道上的物体运转速度比地球公转轨道稍慢。）

“美国宇航局独创的行星探测器、开普勒太空望远镜已经耗尽了燃料。”美国宇航局天体物理学部部长Paul Hertz在昨天的新闻发布会上宣布，“这并非意外，它标志着开普勒探测任务的终结，标志着科研数据收集的终结。”

即使说开普勒颠覆了我们对宇宙的理解，也一点都不过分。因为它让我们看到了夜空中的每颗恒星周围几乎都有系外行星，而其中五分之一的系外行星的体积和轨道与地球相似。换言之，开普勒让我们知道，行星是恒星形成过程中普遍的而非偶然的、可能性很低的结果。（在众多系外行星中，开普勒可能还记录下了第一颗人类已知的系外卫星。）

“多亏了开普勒留下的惊人遗产，我们如今才知道其它恒星周围宜居带内的小型行星其实非常众多。关于系外行星研究的未来前景非常广阔。”美国华盛顿大学的Victoria Meadows说道。

如今，人类探寻行星最敏锐的“眼睛”已经关停，天文学家们必将忙于整理、理解它所收集的巨量数据，筹划新的探测任务，设计新的设备。借助下一代行星探测器，科学家的关注重点将放在描绘这些系外行星的特征。

“我们将以史无前例的精细程度来描绘这些系外行星的成分，从其内部到大气层边缘都不放过。”美国加州理工学院的Jessie Christiansen说道，“开普勒揭开了行星多样性及我们周围行星系统的面纱，现在到了该真正探索它们的时刻。”

硕果累累的探测任务

开普勒探测器2009年升空后，盯着北方的一片天空长达4年，寻找系外行星从恒星面前经过时产生的短暂光线变化。它在这片星空里发现了大约2300颗确认的行星，证明了此类天体普遍存在，证明了行星很少孤立存在，并且证明了宇宙中生长着异常繁多的奇特的、令人意想不到的星球。

然而，2013年，开普勒探测器的一个关键部件损坏，使其无法继续目不转睛地盯住同一片星空。科学家并未将其关闭，而是让它启动另外一组观测，交替旋转地观测50多万颗恒星以及我们周围的诸多行星。这就是K2探测任务的一部分。

但是，近几年来，开普勒一直在超期服役。探测任务的管理者们很清楚它的燃料即将耗尽，而且无法再为它“加油”。开普勒探测器在两周前就已经停止观测，地面团队尽力取回了它最后的观测数据。

美国宇航局艾姆斯研究中心的Charlie Sobeck说：“我们尽可能地收回了每一丁点数据，并将其安全传回地面。最后，我们没有浪费一滴燃料去做其它事。”

发掘开普勒的数据

尽管开普勒将不再向地球回传数据，但它留下的数据宝库仍然有待发掘。从最初的开普勒星空观测任务，到后来的K2观测任务，共计9年的观测数据亟待科学家们潜心研究，努力理清人类迄今为止最大规模的行星普查。

这其中的一位科学家就是美国夏威夷大学的Lauren Weiss。她所主导的科研项目致力于审察一百颗开普勒恒星周围的行星，确定行星质量和轨道、恒星系统整体的架构，以及行星处在当前位置的原因。

她说：“这是唯一一种方式来确定我们的太阳系整体是否普遍存在：先完全描绘出行星系统的内部组成，然后，将这些行星与尚未发现的系外行星作比对。”

寻找邻居

科学家称，我们已经知道太阳系只是数十亿个星系中的一员，现在就该真正去了解这些遥远的星球。我们不应该只停留在统计学层面，更应该弄清它们的成分、它们的历史。

美国加州大学伯克利分校的Courtney Dressing说：“开普勒已经告诉我们地球大小的行星其实到处都有。现在是时候搜寻附近恒星的宜居带，寻找离我们最近的邻居了。”

目前，美国宇航局的TESS（凌日系外行星勘测卫星）正在探测周边20万颗恒星，寻找最明亮、最适合的行星来确定其特性。将来，这类特性描述工作将会借助于即将升空的詹姆斯韦伯太空望远镜或者其它正在设计的巨型地面望远镜，比如欧洲极大望远镜、大麦哲伦望远镜或三十米望远镜。

Christiansen介绍说，未来的设备将使用能遮住恒星光的特殊滤镜，可以帮助人类直接获取系外行星的图像，并在它们上面寻找生命迹象。但目前来看，已经有足够多的有趣探测结果让科学家们忙在其中了。

Christiansen说：“现在，我们还在使用哈勃和斯皮策太空望远镜来研究系外行星的大气层。我们几乎每时每刻都有有趣的新发现。”

美国耶鲁大学的Debra Fischer说，我们深入研究系外行星大气层的一个主要动机，就是搜寻地外生命的迹象，这其中就包括外星云层中可能存在的生命信号。

眼下，我们的设备还不足以轻易找出此类潜在的线索。不过，能够探测这类信号的几个探测器已经在设计当中，比如HabEx望远镜和LUVOIR望远镜。它们将能够筛选出来自遥远行星的光线，通过光谱分析，读出这些行星的化学成分。

Fischer断言：“系外行星光谱学，成败在此一举！”

（译者：Mike-gao）