在探索宇宙奥秘的征途中,中国科学院紫金山天文台领衔的科研团队近期取得了显著进展,他们围绕近邻宜居行星巡天计划(CHES)展开了深入的前期研究,并成功制定了针对近邻类日恒星宜居带内类地行星的观测策略。这一里程碑式的成果,不仅为未来的空间探测任务奠定了坚实基础,也标志着我国在宜居行星探测领域迈出了重要一步。
随着《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》的正式发布,“宜居行星”探测被明确列为未来科学探索的五大主题之一,彰显了国家对这一领域的高度重视。CHES计划作为前沿研究方向的核心项目,旨在通过发射一台高精度空间天体测量望远镜,揭开近邻类日恒星周围宜居带内类地行星的神秘面纱。
这台1.2米口径的望远镜,将以其卓越的测量能力,精确捕捉目标恒星与参考星之间微不可察的星间距变化,从而实现对100颗近邻类日恒星宜居带内潜在类地行星的探测。该计划不仅致力于发现新的宜居行星,更将全面普查这些行星的数量、质量及三维轨道信息,为解答地球是否孤独、行星如何孕育生命等科学问题提供宝贵数据。
为了确保探测任务的成功,科研团队精心设计了观测策略,针对每个目标恒星制定了详细的观测计划与方案。考虑到日地拉格朗日L2点的特殊位置,团队决定在此处的Halo轨道上运行望远镜,以确保探测过程的高效与稳定。通过主要观测模式与重复观测模式的结合,望远镜能够在五年任务周期内,对目标恒星进行全方位、多角度的观测,从而大幅提升探测的准确性与可靠性。
CHES计划还展现了其强大的拓展能力。在专注于宜居行星探测的同时,该望远镜还将利用高精度天体测量方法,探索X射线双星、黑洞候选体等天体,进一步揭示银河系的暗物质分布,推动黑洞形成等前沿科学问题的研究。据估算,五年任务周期内将有超过25000小时的时间专门用于宜居行星探测,而剩余时间则可用于这些拓展目标的科学研究。
通过仿真观测与数据拟合实验,科研团队已经成功验证了观测策略的有效性,证明了其能够准确捕捉到宜居带内类地行星的信号,并反演出行星的轨道参数。这一成果不仅为CHES计划的实施提供了有力支持,也为未来宜居行星探测任务树立了新的标杆。
随着CHES计划的深入推进,我国将在宜居行星探测领域取得更多突破性进展,为人类认识宇宙、探索生命起源贡献中国智慧与力量。