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几千年来，无数人都想要知道宇宙中是否还有其他生命的存在，跟我们地球一样的行星又会在哪里。北京时间4月19日6时51分，人类历史上第一颗用于全天搜寻太阳系外行星的空间卫星TESS（苔丝）顺利发射升空，它将接替已经家喻户晓的行星猎手“开普勒”望远镜，开启属于它的系外行星搜寻新时代。开普勒太空望远镜的效果图新华社图“开普勒”空间望远镜：首次证实宇宙中系外行星普遍存在众所周知，我们所在的太阳系由八大行星组成，科学家将太阳系之外存在的其他行星都称之为“系外行星”，它们中的绝大多数都围绕在其他恒星的周围旋转。由于这些行星自身都无法发光，距离我们又非常遥远，我们几乎很难直接用望远镜看到它们，只能通过一些间接的手段去探寻它们的“蛛丝马迹”，所以找寻系外行星异常困难。上世纪80年代起，随着天文技术设备的不断发展，天文学家开始尝试系统科学地搜寻系外行星。年，两位波兰的射电天文学家宣称在一颗脉冲星周围找到了两颗系外行星，随后被同行确认。这是人类首次确认系外行星的存在，虽然它们存在于很特殊的天体脉冲星周围，而不是跟我们太阳类似的恒星周围。年，来自瑞士的博士生奎洛兹和他的导师麦耶第一次在类太阳恒星飞马座51旁边找到了系外行星，并被美国同行马西和巴特尔证实。从那以后，人类真正开启了系外行星研究的新时代：各种望远镜通过不同方法找到的系外行星数目不断增加，许多不同性质的系外行星被陆续发现。截至本文发稿时，人类一共已找到颗系外行星，这一数字还在不断增加。在此不得不提一个家喻户晓的“行星猎手”——“开普勒”空间望远镜，它自己就发现了颗系外行星，比其他所有望远镜发现数目的总和还要多！此外还有近颗可能的系外行星候选体等待进一步确认。“开普勒”空间望远镜只对0.25%的天空面积进行了四年的定点观测，就发现了如此多的系外行星，其中还包括了许多体积重量与地球相似的“类地行星”。它的发现首次证实了宇宙中系外行星是普遍存在的，而且跟地球类似的行星也有很多！但“开普勒”找到的系外行星样本多数距离我们较为遥远，并且所围绕的恒星都比较暗弱，以现有技术水平很难进行深入的研究。几个月后，“开普勒”就将因燃料用尽结束它的使命，而作为它的继任者，“苔丝”卫星已经亮相太空。“苔丝”卫星：第一个搜寻系外行星“巡天”卫星作为新一代系外行星搜寻卫星，“苔丝”在搜寻策略上有别于前辈“开普勒”：它将成为人类历史上第一个系外行星“巡天”卫星。与“开普勒”连续多年定点监测一小块天区不同，“苔丝”卫星计划将要在两年的时间内，对全天几乎90%的区域进行观测，着重瞄准我们太阳系周围的邻居们，将从“开普勒”小范围深度“抽样调查”转到近邻的“全天普查”，也就是我们所说的“巡天”模式。这种观测策略是基于“开普勒”的抽样调查后得出的“系外行星在恒星周围普遍存在”结论而专门设计的。通过巡天观测，把明亮的近邻恒星周围的行星都找出来，锁定其中“地球们”的精确位置，便于后续大型望远镜对这些目标采取进一步的细致分析研究，从而探寻这些行星上生命的痕迹。目前搜寻系外行星的方法主要有凌星法、视像速度法、直接成像法、微引力透镜法等几种，“苔丝”继承了“开普勒”搜寻系外行星的方法——“凌星法”。这个方法原理很简单：如果行星围绕恒星运动的轨道恰巧与我们观测的视线方向平行的话，当行星运行到恒星前面的时候，就会遮挡部分恒星射向我们的光，从而导致恒星的亮度变暗。我们只需要一段时间内对恒星亮度进行长期检测，就能发现这一亮度变化从而推测行星的存在。为了满足全天普查的观测策略，麻省理工学院林肯实验室的工程师为“苔丝”量身定制了四个高精度相机。每台相机由超长的遮光罩、7片光学器件组成的广角镜头和对红光敏感的高效率低能耗大板面CCD组成，构成了“苔丝”搜寻系外行星的“眼睛”。四只眼睛只需26次指向，就可以扫描几乎整个天空，监测距离我们光年以内的20万颗恒星的亮度变化，从中找寻行星的存在。为了使“苔丝”能够保持姿态稳定从而实现对全天不同位置进行连续观测，又避免其他天体的遮挡和照射，科学家们通力合作，为“苔丝”精心设计了一个迄今为止还没有任何航天器使用过的特殊轨道——它将沿着椭圆轨道每13.7天就绕地球旋转一周，近地点距离为17个地球半径，可以进行观测数据的下传；远地点为59个地球半径，已经十分接近月球轨道。当然这一复杂的轨道也并不容易抵达，“苔丝”卫星还需要在未来两个月的时间内，先经历11次加速变轨和1次月球引力弹弓效应加速后，才能最终抵达那个未曾有航天器涉足过的新轨道。特别引人