让开，开普勒。美国宇航局 最近已为 天体物理学探测器计划中的两项新任务亮了绿灯。
这些任务是 2012 年提交的四项提案的结果。最受期待和最受瞩目的任务是 TESS，即凌日系外行星巡天卫星。
TESS 计划于 2017 年发射，将通过凌日法搜寻系外行星，寻找当看不见的行星从其宿主恒星前经过时亮度出现的微弱的标志性下降。这与 2009 年发射的开普勒目前使用的方法相同。与开普勒不同的是，开普勒一直盯着银河平面方向的天空中一个单一的区域，对着天鹅座、武仙座和天琴座。TESS 将是第一颗专门用于全天候搜寻系外行星的卫星。
该任务将由空间望远镜科学研究所、麻省理工学院林肯实验室、美国宇航局戈达德太空飞行中心、轨道科学公司、哈佛-史密森天体物理中心和麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所（MKI）合作完成。
TESS 将搭载轨道科学公司的 Pegasus XL 火箭发射，该火箭从洛克希德 L-1011 飞机的机身释放，与 2008 年发射 IBEX 和 2012 年发射 NuSTAR 的系统相同。美国宇航局的界面区成像光谱仪 (IRIS) 也将使用 Pegasus XL 火箭于今年夏天 6 月 发射。
“TESS 将执行首次太空全天凌日巡天，覆盖范围是任何以前任务的 400 倍。它将识别太阳系附近数千颗新行星，特别关注与地球大小相当的行星，”MKI 的资深研究员 George Riker 说。
TESS 将使用四台广角望远镜来完成任务。机载探测器的有效像素为 1.92 亿。TESS 计划进行为期两年的任务。与处于地球轨道尾随的日心轨道上的开普勒不同，TESS 将处于近地轨道的椭圆路径上（LEO）。
TESS 将检查大约 200 万颗亮度超过 12 等的恒星，其中包括 1000 颗最近的红矮星。TESS 不仅将扩大不断增长的系外行星目录，还将有望发现具有更长轨道周期的行星。
凌日法的一个难题是，它有利于发现轨道周期短的行星，这些行星从给定的空间视角来看，更容易被观测到凌日宿主恒星。
TESS 还将作为开普勒向后来提议的系外行星搜寻平台发展的逻辑进展。TESS 还将发现候选者，供将在 2018 年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜和位于智利拉西拉天文台的高精度视向速度行星搜寻器（HARPS）光谱仪进行进一步审查。
同样计划在 2017 年发射的还有 NICER，即中子星内部成分探测器，它将被放置在国际空间站的外部。NICER 将采用 56 台望远镜阵列，收集和研究来自中子星的 X 射线。NICER 将专注于研究一类特定的中子星，称为毫秒脉冲星。X 射线望远镜的配置采用了由一层层嵌套的玻璃壳组成的类似洋葱的结构。
在 X 射线光谱范围内观测 脉冲星 将为科学家深入了解它们的内部运作和结构提供巨大的洞察力。国际空间站为此类科学研究提供了独特的视角。与阿尔法磁谱仪（AMS-02）一样，NICER 的功率要求意味着它不能是一个自由飞行的卫星。X 射线天文学还必须在地球大气层的阻碍效应之上进行。
NICER 将作为国际空间站快递载体（ISS ExPRESS Logistics Carrier）的外部有效载荷部署。这些是非加压平台，用于必须直接暴露于太空的实验。
与 NICER 协同工作的另一个迷人的项目是 SEXTANT，即空间 X 射线时序与导航技术探测器。该项目旨在测试毫秒脉冲星的精度，用于星际导航。
“它们（脉冲星）是极其可靠的天体时钟，可以提供高精度的时间测量，就像由 26 颗卫星组成的军事运行的全球定位系统（GPS）提供的原子信号一样，”美国宇航局戈达德科学家 Zaven Arzoumanian 说。依赖该系统进行星际旅行的主要困难在于，信号的强度会随着你离地球的距离增加而逐渐减弱。
“另一方面，脉冲星几乎在所有可想象的飞行模式下都可用，从近地轨道到星际空间和最深邃的太空，”NICER/SEXTANT 的首席研究员 Keith Gendreau 说。
NICER 和 TESS 都遵循美国宇航局天体物理学探测器计划的悠久传统，该计划可以追溯到 Explorer 1 的发射。这是美国于 1958 年发射的第一颗卫星。Explorer 1 发现了环绕地球的范艾伦辐射带。
“探测器计划在部署真正创新的任务以研究一些最令人兴奋的空间科学问题方面有着悠久而辉煌的历史，”美国宇航局科学副局长 John Grunsfeld 说道。“通过这些任务，我们将通过研究中子星来了解物质最极端的状态，并将识别许多近距离的、拥有宜居带岩石行星的星系，以便像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的望远镜进行进一步研究。”
当然，Grunsfeld 指的是围绕红矮星运行的行星，TESS 将以这些行星为目标。这些行星的宜居带预计会比我们的太阳更靠近其主星。麻省理工学院的科学家甚至 提出，人类在遥远的未来首次访问的系外行星，可能最初是由 TESS 发现的。该航天器还可能发现未来用于后续光谱分析的目标，这是未来 50 年发现系外行星上 外星生命 的最佳机会。可以想象，在一个遥远世界的 X 射线光谱中检测到一种仅限于我们所知生命形式的化学物质（如叶绿素）将引起怎样的兴奋。更不祥的是，在大气中探测到诸如钚之类的合成元素，可能表明我们发现了它们……但可惜，为时已晚。
但更令人欣慰的是，看到这两个项目启动将是太空探索激动人心的时刻。也许有一天，人类探险家真的会访问 TESS 发现的那些世界……并使用 SEXTANT 开创的导航技术去实现它！
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