寻找地球2。0！我国将发射太空望远镜，预计发现50颗行星

　　迄今为止，人类一共发现了超过5000颗系外行星，不过我们看到的新闻都是来自于国外的。这样的历史即将告一段落，我国也将发射自己的太空望远镜，寻找宇宙中的第二个地球了！
　　据中科院紫金山天文台的消息，我国科学家最近提出了＂近邻宜居行星巡天计划＂（以下简称＂CHES＂），希望能够寻找32光年内的系外行星，而且是类似于地球的岩石行星！
　　我们知道，在已经发现的几千颗系外行星中，大部分都是巨大的气体行星，这是因为越大的行星越容易被发现。可问题在于，气体行星是不适宜生命居住的，没有稳定的固体表面，生物分子都没有办法稳定结合，怎么能孕育生命呢？因此，如果我们想要寻找宜居行星，那么一定是体积比较小的岩石行星。
　　体积小，意味着更难以发现。不过，我国科学家艺高人胆大，提出了CHES这个项目，希望能够在银河系中找到＂地球2.0＂。
　　中国科学院紫金山天文台研究员季江徽是＂近邻宜居行星巡天计划＂的项目负责人，他介绍说，我们将要发射一台太空望远镜，专门寻找系外行星。国外已经有很多专门寻找系外行星的太空望远镜了，比如NASA的开普勒望远镜和TESS卫星等；我国也计划了其他的太空望远镜，比如明年发射的巡天光学舱，但这将是一台全新的太空望远镜。
　　据介绍，该望远镜的口径为1.2米，具有非常高的分辨率。CHES的目标，就是寻找地球周围32光年内的类地行星。
　　那么，CHES到底是通过什么方法寻找系外行星呢？
　　我们介绍过，人类发现系外行星的方法有很多，其中两种最常用，那就是凌日法和径向速度法。所谓的凌日法，就是系外行星运行到宿主恒星和地球之间时，会导致恒星亮度短暂下降的现象，我们可以借此发现系外行星。径向速度法指的是系外行星的引力拖动宿主恒星轻微摆动时，会导致其光谱出现多普勒效应，从而被科学家发现。
　　不过，这两种方法都不是CHES要利用的原理，我国科学家希望利用另一种手段来寻找系外行星，这种方法叫作天体测量法。
　　天体测量法的原理并不难，其本质也是通过系外行星对宿主恒星的拖动效应进行观测，这一点和径向速度法相同。不过，径向速度法是根据恒星摆动时光谱发生的红移或蓝移判断系外行星的存在，而天体测量法是直接观测恒星在空间上的位置变化。也就是说，天体测量法要更加直接一点。
　　不过，这种方法在二十多年的时间里极少被使用，仅有很少的系外行星是通过这个方法发现的，截至2016年，仅有HD 176051 b这一颗系外行星是通过天体测量法发现的。
　　为什么会这样呢？原因很简单，因为这样的观测太难了。
　　我们知道，尽管行星的质量比恒星小得多，但也足以拖动恒星在空间中摆动。以太阳系为例，木星的质量仅有太阳的1/1000左右，但它的引力足以将太阳系的质心最多拖出太阳表面几十万公里！这是这样的引力作用，成为了天体测量法和径向速度法能够被人类利用的基础。
　　但是，银河系中的恒星距离我们都太遥远了，最近的比邻星在4.22光年以外，远一点的在几十、几百甚至几千光年以外。在这么远的距离下，几十万公里的变化几乎等于不存在。这就是天文观测中最重要的一个参数：分辨率。
　　我做过一个比喻，假设寻找系外行星是一个人计算自己每天走多少步一样，径向速度法相当于借助手机软件来统计，简单快捷；天体测量法类似于自己数数，虽然准确一些，但难度更大。
　　因此，天体测量法的要求是比较高的，一是仪器精度要足够高，二是观测时间足够长，三是系外行星的质量足够大并且轨道足够远。
　　根据我国科学家的介绍，CHES将会达到前所未有的微角秒级观测精度。季江徽比喻说：＂这相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。＂
　　我国之所以敢于采用天体测量法，得益于CHES团队多年以来在微像素星间距测量等关键技术方面的钻研与突破，这在全球范围内也将是人类首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务！
　　据介绍，CHES太空望远镜将会被送到150万公里外的第二拉格朗日点，在这里，它不需要额外的动力就可以长时间保持和地球之间不变的相对位置，并且不会被太阳光干扰。
　　该望远镜的设计寿命是5年，在这5年的时间里，它会对100颗类太阳恒星进行观测，其中每颗恒星的观测次数都不少于50次，也就是天体测量法的第二条比较高的要求。
　　它不仅会观测目标恒星，还会观测它背后的其他恒星，以这些恒星作为固定的背景板，才能判断目标恒星是否出现微弱的位置变化。只要排除恒星自己的移动的可能性，就能判定这种变化是来自于它周围的行星了。这种变化的幅度能够帮助科学家推测行星的质量，这是凌日法所不具备的优势，而行星的质量决定了它是固体行星还是气体行星。
　　根据我国科学家的预想，CHES将能够发现大约50颗类地行星。至于这些类地行星到底适不适合生命存在，还需要更多的观测和分析。这些分析需要留到未来才能解决，但前提是我们得先发现这些行星的存在。
　　季江徽介绍，CHES项目不仅能够寻找类地行星，甚至还能探测宇宙中的暗物质和黑洞等最前沿的天文难题，这对于人类在这些领域的发展也至关重要。