克卜勒任務升空 – 系外行星探索計畫

美國當地時間2009/3/6晚間,NASA克卜勒任務所搭載的太空望遠鏡正式升空,預計進行為期至少3年半的系外行星搜索任務,觀測目標為天鵝座與天琴座之間的星域(如下圖),搜尋其間眾多恆星系統中,與地球大小相仿的系外行星。
克卜勒太空望遠鏡

克卜勒太空望遠鏡可以同時觀測十萬顆以上的恆星,並且每三十分鐘計算一次恆星的視星等變化,用來推算該恆星系統中是否有行星存在(如下圖),以及該行星的大小、質量、與恆星距離等。與過去系外行星探測計畫不同的地方在於,克卜勒太空望遠鏡的靈敏度可以觀測到萬分之一地球質量大的行星,而不再僅止於觀察像木星那樣大的行星而已。
掩星觀測法

NASA Planetary Photo Journal Collection

克卜勒太空望遠鏡的軌道並非環繞地球,而是以緊跟在地球之後的位置繞行太陽(如下圖)。再加上望遠鏡所觀測的天域遠離黃道面,因此可以避免太陽、地球、太陽系其他行星、甚至小行星帶與柯伊伯帶星體的干擾。不過由於觀測目標恆星的視亮度變化,可能是同時受到多顆行星的阻擋,為了確認行星的存在,必須觀測到行星遮擋恆星三次以上,因此這個計畫希望至少能進行三年半的觀測期間。
克卜勒太空望遠鏡軌道

除此之外,由於克卜勒太空望遠鏡所觀測的天域正好在銀河系的盤面上(如下圖),且觀測目標與銀河系中心的距離,和太陽系與銀河系中心的距離相仿,因此可以同時檢驗珍稀地球(Rare Earth)理論中,適合生物生存星球在銀河系中所處位置條件的假設。
克卜勒太空望遠鏡觀測銀河系的角度

經過昨天的成功發射,預計半年內我們應該就可以有足夠的資料可以分析出木星大小的系外行星資料。至於地球大小的行星資料,則可能需要到三年以後才能有所收穫。

參考資料:
NASA Kepler Mission Page (http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/main/index.html)
WIKI Kepler Mission Page (http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_Mission)

Extrasolar planet (http://en.wikipedia.org/wiki/Extrasolar_planet)
系外行星 (http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E7%B3%BB%E5%A4%96%E8%A1%8C%E6%98%9F)

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