浩瀚宇宙中是否有和地球一樣的行星？上面是否存在著與地球生命相似的外星世界？這兩個問題一直以來，都是人類開展深空探測的重要內(nèi)容。

傳統(tǒng)行星探測方法的缺陷

2009年美國發(fā)射了開普勒空間望遠(yuǎn)鏡，2018又發(fā)射了凌日系外行星勘測衛(wèi)星（即苔絲衛(wèi)星），這兩個探測器的主要任務(wù)就是對宇宙空間開展“天體普查”，從中尋找隱藏在宇宙深空中的系外行星。10多年時間來，以這兩架太空望遠(yuǎn)鏡為主體，科學(xué)家們一共搜尋到且確認(rèn)了5000多顆系外行星，其中擁有類似地球特征、處于恒星宜居帶內(nèi)的行星有50多顆，由于這些行星有一定的概率會支撐生命形態(tài)的產(chǎn)生，因此被命名為“地球2.0”。

這兩個太空觀測項目所采用的方法，都是基于“行星凌日”法，其原理是，行星在圍繞恒星公轉(zhuǎn)的過程中，從觀測衛(wèi)星的角度看，有一定的概率會發(fā)現(xiàn)行星從恒星的“前方”經(jīng)過，從而遮擋住一部分的恒星光線，造成恒星亮度發(fā)生周期性的微弱變化。雖然這種方式是目前搜索系外行星最常用的方法，但是觀測結(jié)果并不怎么理想。

主要表現(xiàn)在這幾個方面：一是觀測衛(wèi)星、行星和恒星必須處在一條直線上，才能在特定的時間觀測到遮擋恒星光線的情形，而這種情況實際發(fā)生的幾率很低，從而大幅減少了我們發(fā)現(xiàn)系外行星和宜居世界的幾率。

二是即使觀測到凌日現(xiàn)象，也不能完全代表著遮擋物就是行星，還需要同時借助其他的觀測手段來加以確認(rèn)。

三是深入探查的能力不足，利用這種方法通常只能得到關(guān)于行星的很少一部分特征，比如行星的尺寸，而對于質(zhì)量、大氣層等更多的細(xì)節(jié)，則很難獲取。

四是以往觀測到的系外行星，距離地球都非常遙遠(yuǎn)，觀測到的信號實在是太過于微弱了，既不利于深入的研究，而且對今后實施實地探測甚至載人探測都沒有什么實質(zhì)性的意義。

我國科學(xué)家提出新的“巡天計劃”

基于以上問題，再加上開普勒空間望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)退役，能夠高效尋找地外行星世界的天文望遠(yuǎn)鏡就變得更加寥寥無幾，在這種大背景下，我國科學(xué)家通過數(shù)年的鉆研和技術(shù)的積淀，提出了一項在世界上還沒有開展過的“巡天計劃”，引發(fā)了世界的廣泛關(guān)注。

面對上面提到的其他巡天望遠(yuǎn)鏡存在的主要缺陷和不足，特別是在空間分辨率、亮度變化差異以及太空信號異常嘈雜等方面，中科院南京紫金山天文臺的研究團(tuán)隊提出了一項非常創(chuàng)新的觀測計劃，即“近鄰宜居行星巡天計劃”。

其主要原理是：如果一顆恒星的周圍存在著行星，那么在引力的作用下，行星就會使恒星產(chǎn)生微小幅度的周期性擺動，假如我們能夠觀測到恒星位置的這種微弱變化，并且扣除恒星因自身運動所形成的位移這種誤差之后，就能計算出恒星周圍是否存在行星，而且還能推測出行星的質(zhì)量。

有哪些強(qiáng)大之處？

我國科學(xué)家提出的新“巡天計劃”，主要基于空間高精度的相對天體測量技術(shù)，以6-8顆恒星為固定參考點，然后精確測量目標(biāo)恒星相對于這些參考點的相對位置變化，從而實現(xiàn)微角秒級的星間距變化測量，應(yīng)用這種方法進(jìn)行系外行星測量，特別是應(yīng)用到近鄰“類太陽型”恒星的探測，在世界上還屬于首次。

目前我國已經(jīng)完成了數(shù)年的技術(shù)驗證，預(yù)計將在未來幾年內(nèi)實施，通過發(fā)射一枚口徑約1.2米的高精度天體測量空間望遠(yuǎn)鏡，將其發(fā)射日地系統(tǒng)的第二拉格朗日點處，實現(xiàn)微角秒級星間距的測量精度，而且將探索區(qū)域鎖定在距離地球約32光年的區(qū)域，相對于以往的系外行星探測來說，這個目標(biāo)區(qū)域距離地球簡直近得不能再近了。

如此近的距離，同時又會極大提高探測的精度水平。我國的這項探測計劃，其空間分辨率相當(dāng)于在地球上分辨出一枚放在月亮上的一元硬幣，這種精度將直接超過歐航局的蓋亞衛(wèi)星，這對于深入觀察行星世界的細(xì)節(jié)特征，起到至關(guān)重要的推動和保障作用。

同時，我國的新“巡天計劃”，能夠探測到的宜居行星數(shù)量也可能比較可觀，據(jù)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，探測望遠(yuǎn)鏡將會巡查100個類似太陽的恒星系統(tǒng)，保守估計能在較短的時間內(nèi)，能尋找出至少50顆地球2.0行星。

此外，應(yīng)用新的“巡天系統(tǒng)”，我們在探測系外行星時，將不受行星公轉(zhuǎn)軌道的限制，理論上處在任何軌道的行星都能被探測到；能夠有效地剔除宇宙空間中的嘈雜信號，發(fā)現(xiàn)行星之后還不用經(jīng)過其他方法的確認(rèn)；能夠直接測量行星的質(zhì)量等等。這些優(yōu)勢，對于極大提升我國天文探測能力、全面開展近太陽系行星普查、了解恒星系統(tǒng)形成演化過程以及后續(xù)的載人實地探測等，都將具有重大意義。

接下來的幾年，我國航天事業(yè)和太空探測事業(yè)將會進(jìn)入全新的快跑階段，勢必會有越來越多的項目和技術(shù)，實現(xiàn)彎道超車或者充分展現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢，我國也必將成為領(lǐng)跑世界天文探測的中堅力量！