美国宇航局(NASA)近日宣布,通过SpaceX猎鹰9号火箭成功发射了一颗名为“潘多拉”(Pandora)的小型卫星。这颗卫星作为“拼车”任务中的40个载荷之一,被送入高度约613公里的极地太阳同步轨道,地面控制团队将在未来几周内完成设备调试,随后启动对深空的观测任务。
潘多拉卫星的设计极具巧思:其体积仅与家用冰箱相当,主镜面直径17英寸,不足詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)主镜的十分之一。更引人注目的是,该项目总预算被严格控制在2000万美元以内,仅为韦布望远镜研发成本的五百分之一。这种“小而精”的设计理念,源于其承担的特殊使命——解决当前系外行星观测中的关键技术难题。
当前,韦布望远镜虽能通过分析穿过行星大气层的星光来探测水蒸气或二氧化碳等成分,但恒星信号污染问题始终困扰着科学家。恒星表面的黑子、耀斑活动,以及其大气层中存在的分子(如水蒸气),都会产生与行星信号相似的干扰特征。NASA戈达德太空飞行中心的天文学家汤姆·巴克利形象地指出:“这种干扰可能导致两种错误:要么让我们误以为发现了行星上的生命迹象,要么掩盖了真实存在的信号。"
为突破这一瓶颈,潘多拉卫星将执行为期一年的专项观测任务。与韦布望远镜紧凑的观测日程不同,它将对20颗预选系外行星及其宿主恒星进行长时间同步监测,每次观测持续24小时。亚利桑那大学丹尼尔·阿帕伊教授解释其工作原理时比喻道:"这就像在蜡烛前举起一杯酒——通过精确记录恒星(蜡烛)的光如何穿过行星大气(酒),我们就能分离出纯净的行星信号。"
具体而言,潘多拉将通过高精度记录恒星光斑的形态变化和亮度波动,建立详细的恒星活动模型。这些数据将作为"校正参数",帮助天文学家从韦布望远镜的观测结果中剔除恒星干扰,从而获得更准确的行星大气成分分析。这种"大小望远镜协同作战"的模式,为未来系外行星研究开辟了新的技术路径。










