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中国科学家团队能否像图中女孩那样在茫茫宇宙找寻到“地球2.0” 图/视觉中国

文/羊城晚报采访人员 李妹妍 实习生 赖慧君
采访人员要和中国科学院上海天文台研究员葛健预约采访是要“拼手速”的 ， 用他的话说 ， “我的时间一般很快就被booked（预定）”——“地球2.0凌星巡天卫星”项目（以下简称“地球2.0”项目）目前已经进入关键技术攻关期 ， 作为项目负责人 ， 葛健每天需要统筹协调团队的科学研究、技术交流和改进等问题 ， 忙得不可开交 。
“我们准备对银河系类地行星进行一次全面普查 。 ”葛健告诉羊城晚报采访人员 ， “地球2.0”项目已经被列入中科院战略性先导科技专项 ， 该项目的实施 ， 不仅将使中国在类地行星探测方面领先欧美 ， 还将使人类获得有史以来最大的类地行星样本库 ， 有望揭开类地行星和流浪行星的起源之谜 。
“星口普查”
中国科学家团队寻找“地球2.0”
对银河系的类地行星进行一次“星口普查” ， 并不是葛健的一时心血来潮 。
“外星是否存在生命？地球是如何形成和演化的？这些问题实际上从求学阶段就一直缠绕着我 。 ”他告诉采访人员 ， 从博士后阶段开始 ， 他就一直致力于搜寻系外行星 ， 并在这一过程中逐渐摸索并完善用光学干涉光谱仪进行多目标巡天的研究方法 。
2006年 ， 葛健主导利用全新技术光学干涉光谱仪的方式 ， 在距离地球约100光年的地方发现了一颗系外行星“ET-1”；2018年 ， 他和团队经过130次以上的观测以及后续数据合并分析 ， 发现并确定了“超级地球”瓦肯星 。
几乎与此同时 ， 美国国家航空航天局（NASA）于2009年正式启动“开普勒任务” ， 核心目标是发现和地球相似的绕着类太阳周围的宜居类地行星 ， 通过勘测大量的恒星样本以确定各类系外行星的数量和分布 ， 这也是人类第一次对银河系行星种群进行普查 。
“开普勒任务要找的也正是我想找的 ， 当时我也一直在留意这个空间科学卫星任务的进展 ， 后来很遗憾 ， 它没能完成预定的核心科学目标 ， 没能找到‘地球2.0’ 。 ”葛健和团队仔细分析研究 ， 认为开普勒任务没能实现核心科学目标的一个原因在于仪器的设计 ， “仪器噪声高 ， 就看不深 ， 望远镜视场小 ， 看得到的恒星数目就少 。 ”
既然如此 ， 能不能把望远镜的视场做大？2019年 ， 在中国科学院“空间科学（二期）”战略性先导科技专项的总体部署下 ， 葛健召集了几十个科学家和技术人员 ， 提出了“地球2.0”项目的初始计划：设计7个望远镜 ， 每个望远镜大概为256平方度——这相当于把望远镜视场做大 ， 获得比开普勒望远镜更大的观测优势 。
经过一年多的技术研究 ， “地球2.0”项目整体方案于近日最终确定：科学卫星搭载6台自主研制的500平方度广角凌星望远镜和1台自主研制的4平方度的微引力透镜望远镜 ， 发射到日-地拉格朗日L2点处 ， 对银河系内类地行星进行大规模普查 。
全新方案
“凌星法”和“微引力透镜法”相结合
“视场做大的关键 ， 需要对望远镜光学设计有全新的想法 。 ”葛健介绍称 ， 和目前已有的天文望远镜相比 ， 开普勒望远镜的视场已经非常大了 ， “地球2.0”项目要设计比开普勒望远镜大5倍的超大视场 ， 不能采取传统的光学设计路径 ， “开普勒望远镜口径大约1米 ， 视场做到100平方度已经是极限了 。 那我们就用六个30厘米口径、500平方度的望远镜 ， 同时观测同一个目标 ， 这样数据叠加既实现了超大视场 ， 又实现了观测深度的要求 ， 即可以看到更多的恒星 。 ”