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科学家试图抵达“地球2.0”行星   

2017-02-04 20:43:16|  分类: 天文航天 |  标签: |举报 |字号 订阅

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天文学家认为和地球相似的比邻b,是离我们最近的一颗可能适合人类居住的系外行星。现在科学家们设计了一种肥皂大小的探针,重量只有100克,或可以探索这颗星球。

科学家试图抵达“地球2.0”行星
 

  据国外媒体报道,和地球相似的比邻b,是离我们最近的一颗可能适合人类居住的系外行星。天文学家认为它可能有一个巨大的海洋和大气完美窝藏外星生命。现在科学家们设计了一种肥皂大小的探针,只有几英寸,重量只有100克(0.2l磅),可以探索神秘的星球。探测器将使用太阳能加速,然后在到达半人马座阿尔法星后,因太阳辐射速度将慢下来。

  比邻b坐落于半人马座阿尔法星系统,距地球有4.25光年。它绕距太阳最近的恒星比邻星旋转,质量是地球的1.3倍。研究人员努力设计出一种探测器,速度足够快能够到达比邻星系统,并降低速度绕比邻b转。来自马克斯普朗克研究所的物理学家及计算机科学家René Heller博士终于证明这是可以做到的。探测器可以利用半人马座α星的恒星的辐射和重力慢下来。

  探测器不是直接到达恒星系统,而是降低速度探索比邻b。这艘飞船将由十万平方米(一百万平方英尺)的“光子帆”驱动,面积相当于14个足球场的面积。由太阳的辐射驱动探测器飞往半人马座阿尔法星。一旦探测器加速到最大速度1400万英镑米每秒(4.6亿英尺每秒),光子帆就会收回。以这样的速度行驶,探测器大约需要95年才能达到比邻b。Heller在Gizmod上说:“飞往半人马座阿尔法星系统,速度至关重要,这样才能将时间控制在一千年,最好是一百年内。”然而,以这样的速度,探测器需要非常高的能量慢下来[进入]束缚轨道。

  但是Heller博士说,在探测器上装载燃料,并没有什么大作用。如果在飞船上装载所需的燃料,那么飞船会非常沉重的,就需要更多的燃料。由于这种限制,科学家们遇到难题,怎样设计探测器,使它的飞行速度非常快,在到达比邻b的时间也合理,也可以降落到该行星上。飞快掠过行星任何探测器,像新视野号掠过冥王星一样,都需要有效的测量。但是Heller博士和他的同事Hippke博士已经解决了这个难题。Heller说,我们发现了一个方法来减慢光帆的速度,就是用目标恒星的辐射和重力降低探测器的速度。我们利用恒星光粒子的能量减慢船帆的速度。因此,光帆将不需要装载燃料。

  科学家们认为,探测器到达半人马座阿尔法星,重新部署光帆,使用恒星系统的辐射减速。当探测器接近恒星系统时,撞击光帆的辐射量会上升,逐渐减慢飞船的速度。Heller博士和Hippke先生的计算预测,探测器需要距半人马座阿尔法星A(该恒星系统的中心)2百50万英里(4百万千米)。

  探测器被恒星捕获,绕其旋转后,就可以对比邻b和系统中其他行星实施探测任务。如果成功,由于离地球太远,探测到的数据需要四年才能传到地球上。Heller博士和Hippke先生的设计还有许多技术难关需要攻克,所以这种探测器还不能造出来,停留在理论阶段。但两人对该项目的未来持乐观态度。

  例如,探测器的巨大光子帆所需的一些光材料已经在实验室中研制出来了。Heller博士在Gizmodo上说,我们可能需要十年或二十年才能建造出来。光帆需要在红光到绿光波段的反射要很强,才能正常工作。这种技术还不能做到,但是,在过去的几年里,实验室已经取得了巨大的进步,科学家们已经发现可以反射效果高达99.99%的材料。研究人员的研究结果发表在天体物理学杂志。

  比邻b绕其母星旋转,轨道为0.05个天文单位(地球到太阳的距离——译者注),在宜居带内。在最近的一项研究中,研究人员计算了比邻b的不同的可能半径和组成。比邻b可能是一颗“海洋星球”,和母星及土星的卫星表面上有海洋存在类似。根据这一理论,该行星会有一个半径为5543英里(8290千米)的,一半是岩石一半是水的巨大海洋。因此,它会有一个稀薄的,像地球大气层一样的大气层。另一个理论中说,比邻b可能是密度大的行星,它有一个占行星质量百分之六十五的金属核,而其余的是一个岩石、硅酸盐地幔。金属核从半径3722英里(5990千米)开始,和水星的构造类似。

来源:腾讯太空

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