地球|地球2.0：人类第二个家园会是“流浪地球”吗？( 三 )

“地球2.0”项目使用了我国自主研发的CMOS传感器，它的噪声非常低，可帮助“地球2.0”卫星比开普勒看得更深，同时这也将是人类首次将CMOS用于太空超高精度测光观测。
此外，在卫星姿态方面，团队已完成卫星飞轮隔震系统的地面试验验证，将于今年4月开展在轨验证；在超高精度测光相机技术方面，已完成单探测器相机空间样机的实验室组装，开展了性能的初步测试，探测器噪声达到预期要求；卫星载荷的温控能力也从开普勒10℃上下的变化幅度降到0.6℃以内，大大降低了温度变化带来的仪器测量噪声。
有了如此“搜星利器” ，葛健对项目实施信心满满：它不仅可以获得开普勒望远镜5倍的视场，仪器噪声比开普勒低20倍，同时还能通过使用先进的相控阵天线下载数据，解决了开普勒数据下载不畅的难题。总体而言， “我们的巡天能力将是开普勒望远镜的10到15倍” 。
超越开普勒
建最大类地行星样本库
“地球2.0”项目目前已组建起了由国内外30多所大学和研究所的200多位天文学家参与的卫星科学团队，完成了卫星的科学目标研究，卫星载荷、超高精度导星和卫星平台的设计方案也均已完成。
业内专家认为， “地球2.0”项目实施后，将会使人类获得最大的类地行星样本库。
尽管人类迄今仍未发现一个“地球2.0” ，但科学家们确信“地球2.0”的存在。因为，通过开普勒望远镜，科学家们在一些较安静的亮星周围，已经找到了300多个周期短（少于20天）、但大小与地球类似的固体行星。
“这些行星很可能是在原恒星气体盘完全消散后碰撞而成，因此和地球起源最为类似。 ”葛健说，这些被称为“亚地球”的行星如果位于宜居区内，很有可能就是我们一直想搜寻的“地球2.0” 。
而且，通过对各类类地行星样本进行深入分析，天文学家还有望揭开类地行星和流浪行星的起源之谜。通过后续地面和空间望远镜的观测，测量和研究太阳系外类地行星的质量、密度，以及它们上面的大气、海洋和宜居性特征，甚至有望发现系外生命迹象，将系外行星科学研究跃升到“地球时代” 。
根据项目时间表，今年年底前，团队预计将完成全部技术攻关和实验室验证。项目顺利立项后，可在2023年着手进行卫星的制造， 2026年底前将可发射入轨。再经过三到六个月的调试，望远镜最早可在2027年夏天开始目标搜寻。
葛健预计，开始搜寻两年后，可能会有一些早期发现，到2031年整个项目的基本任务将完成。根据部分模拟，项目预计将能找到约5000个类地行星，约200个流浪行星，以及十几个“地球2.0” 。
长期以来，欧美在光学空间系外行星探测方面表现出强大实力。葛健希望，通过这个项目，中国可以打开新局面，在未来的国际空间系外行星领域引领世界。在他看来，找到“地球2.0”只是第一步，或许还可能通过后随观测找到有生命的系外行星。
宜居带
宜居带指一颗恒星周围的一定距离范围，在这一范围内，恒星传递给行星的热量适中，水可以液态形式存在。一般认为，液态水是生命出现和存续不可缺少的因素。因此，如果一颗行星恰好落在这一范围内，那么它就被认为有更大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。
在许多恒星系中，这样的宜居带可能只有窄窄的一条，就像太阳系八大行星，与地球相邻的金星、火星都不适合人类生存。
行星凌星法
凌星法是一种观测行星的方法。其观测原理是在凌星期间，恒星的亮度因前方行星遮掩而减弱，并且这种亮度减弱现象的出现是周期性的，由此便可探知恒星周围有行星存在。