【果壳】开普勒望远镜，是时候准备说再见了！

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是时候准备跟NASA的又一台空间探测器说再见了，这一次是开普勒空间望远镜。

开普勒空间望远镜，预计将在几个月内彻底终结观测任务。图片来源：NASA

自2009年3月发射升空以来，开普勒望远镜一直使用凌星测光法，在遥远的恒星周围搜寻行星的踪迹。这种方法需要持续监测恒星的亮度，寻找周期性的亮度变暗现象。这些现象有可能就是一颗行星从恒星前方经过所致，也就是所谓的凌星。截止到2018年3月8日，天文学家确认发现的太阳系外行星共有3743颗，其中2649颗由开普勒望远镜发现。

燃料即将耗尽

在此期间，开普勒望远镜也面临过一系列艰难的技术挑战，包括两台反应轮的失效。这一故障让开普勒望远镜无法维持原先的指向，不得不终止原定的观测任务。好在，开普勒团队后来找到了办法，使用少量燃料来替代失效的反应轮，让开普勒望远镜继续保持姿态稳定，得以执行后续的K2拓展任务。

可惜，在执行了近4年的K2任务之后，开普勒望远镜上的燃料现在快要耗尽了。根据目前剩余的燃料以及它的消耗速率，NASA估计开普勒望远镜只能继续运行几个月的时间了。

离别总会让人伤感，不过在为开普勒望远镜感到惋惜之前，有些事情必须说明。比如，开普勒望远镜的运行时间已经超出了所有人的预期。自开始执行K2拓展任务时起，为了借助阳光微弱的压力来保持稳定，开普勒望远镜就不得不每3个月调整一次朝向。于是，它的观测任务被迫以此为限，每3个月一期。开普勒团队原先估计，望远镜上的推进剂大概够用10期。然而，目前K2拓展任务已经完成了16期，现在正要开始第17期的任务。

在2013年两台反应轮失效之后，借助燃料和阳光的压力，开普勒望远镜得以执行K2拓展观测任务，但每3个月就必须调整一次朝向。图片来源：NASA

榨干最后一丝数据

在NASA最近发布的一份新闻稿中，开普勒望远镜系统工程师查理‧索贝克（Charlie Sobeck）说：“现在我们估计，开普勒的燃料箱大概会在几个月内枯竭——不过它之前的表现已经让我们惊艳了！因此，尽管我们预期开普勒的飞行任务很快就会终结，但只要燃料还允许，我们就会继续执行观测任务。开普勒团队计划在它的余生里尽可能多地采集科学数据，并在燃料耗尽之前将数据传回地球——因为一旦耗尽燃料，就意味着我们无法让望远镜的天线对准地球来传输数据了。我们还计划用最后一点燃料来采集最终的校准数据，如果有这个机会的话。”

“由于望远镜上没有油量表，我们一直在监测燃料不足的迹象——比如燃料罐压力的下降和推进器性能上的变化，”索贝克说，“不过归根到底，我们也只能估计——并不能确定。这些测量数据会帮助我们决定，对科学数据的采集还能够放心地持续到什么时候。”

对于NASA的许多探测任务来说，都有这样一套标准流程，即保留足够的燃料来作最后一次变轨。比如卡西尼号土星探测器，就保留了燃料用来主动坠入土星大气层，以避免它失控后撞上某一颗卫星，污染那里有可能供养生命的环境。地球周边的人造卫星通常也会在任务终结时进行最后的变轨，确保它们不会撞上其他人造卫星，或者干脆让它们落回地球。

而开普勒望远镜这样的深空任务，不存在坠落到地球上的风险，也没有可能污染任何敏感环境，它的最后一次变轨将是为了确保科学团队能够榨干望远镜上的最后一丝数据。因此，在任务最后终结之前，我们还能期待这位行星搜寻老手会给我们带来最后的惊喜！

NASA的凌星系外行星巡天望远镜，将继承开普勒望远镜的任务，继续搜寻太阳系外的行星。图片来源：NASA

老兵不死，后继有人

未来几年内，新一代望远镜将继承开普勒和其他空间望远镜留下的重任。比如NASA的凌星系外行星巡天望远镜（TESS），定于2018年4月发射升空，将对全天的亮星进行凌星巡天观测。而到2019年，韦布空间望远镜（JWST）也将就位，利用强大的红外线观测设备来研究太阳系外行星的更多细节。

所以，尽管我们很快就要跟开普勒望远镜说再见了，但它留下的遗产不会终结。事实上，太阳系外行星大发现的时代，现在才刚刚开始！（编辑：Steed）