小型卫星可能未来在探索系外行星方面发挥重要作用
ASTERIA cubesat（上中）于2017年11月20日从国际空间站部署。（图片：©NASA/JPL加州理工学院）
一颗公文包大小的卫星成功探索到了外星世界，这为微型航天器捕捉系外天体提供可能。一项新的研究报道，用于天体物理学研究的弧秒太空望远镜（ASTERIA）立方体卫星（在2017年11月由国际空间站部署进入近地轨道）观测到了系外行星 55 巨蟹座。微型立方体卫星未能发现先前未知的世界。55 巨蟹座首次发现于2004年，是一颗距离太阳系40光年，大小为地球的两倍的行星。
艺术家对55号外星坎克里的插图，这是一个岩石世界，轨道危险地靠近它的主星。（图片来源：美国宇航局）
实际上，ASTERIA研究成员想用堪科瑞 e 55号（55 Cancri e）来测试载人飞船能力的，这种技术示范是为证明小卫星可在系外行星调查中做出重要贡献而设计的。ASTERIA展现的一个主要技术是良好指向控制能力，这对于任何考察外星世界的载人飞船来说都是一项必不可少的技术。从宇宙万物的格局来看，系外行星是非常小的，考察他们的卫星要长时间封锁在一个狭窄的空间内，这对立方体卫星来说是一个挑战。
ASTERIA使用其2.4英寸宽（6厘米）的望远镜来监测来自55坎克里（55坎克里的母星）的光。这些测量最终揭示了由于行星穿过恒星表面而在星光中产生的一个微小但具有信号性的倾斜。
（这个行星搜寻策略，被称为“凌日方法”，已经被许多其他任务使用，包括美国宇航局多产的开普勒太空望远镜）和“微小”是正确的词在这里；55坎克里e阻断了只有0.04%的主恒星的光，当它通过星盘从星空的角度看，任务小组成员说。阿斯特里亚的观测结果允许科学家们对55颗坎克里进行“边缘探测”。如果之前还不知道这颗行星的存在，仅凭库贝萨特的数据不足以证实它的存在。但研究小组通过研究其他仪器对该系统的测量，确定他们确实发现了55个坎克里的信号。
麻省理工学院（MIT）海斯塔克天文台（Haystack Observatory）的ASTERIA项目科学家玛丽·克纳普（Mary Knapp）在一份声明中说道：“我们用一台小型望远镜追踪一个硬目标，这台望远镜甚至没有经过优化，无法进行科学探测——然而我们做到了，尽管有点勉强。”
Knapp也是报告结果的新研究的主要作者。这项研究已被接受在《天文杂志》上发表；你可以在arXiv网站. "克纳普说：“我认为，这篇论文验证了推动阿斯特里亚号任务的理念：小型航天器可以为天体物理学和天文学做出贡献。”。
ASTERIA是NASA加州帕萨迪纳的喷气推进实验室和MIT共同发展的计划。立方卫星原本只为工作90天而设计，但这小探测器最后却运行远远超过90天；ASTERIA计划直到今年二月才正式完结。
喷气推进实验室ASTERIA计划的联合研究和科学数据分析组长Akshata Krishnamurthy表示“这任务主要是关于学习，因为我们演示了其科技和能力，令我们发现很多未来的小卫星可以做得更好的地方。我认为我们为未来打开了大门。”
有些后来的卫星可能是ASTERIA的延续。ASTERIA首席研究员和MIT的天体物理学家Sara Seager最近从NASA收到一笔经费去为后续任务研究相关概念。NASA表示“这个提案是由六个ASTERIA两倍大的卫星组成的星座，将探索太阳系外与地球体积相近又接近类似太阳的星球。”
相关知识
ASTERIA（用于天体物理学研究的弧秒太空望远镜）的发射是一项技术任务和科学验证，利用小型空间望远镜技术，搭载于微型立方体卫星进行天体物理测量。它是由MIT（麻省理工学院）和美国宇航局喷气推进实验室共同设计的。ASTERIA卫星是第一个JPL制造的能够成功在太空运行的立方体卫星。最初的设想是将其作为一个培训科学家和工程师的项目，ASTERIA的技术目标是实现弧秒水平的瞄准线误差和高度稳定的焦点平面温度控制。这些技术对于光度的精密测定非常重要，也就是对恒星亮度变化的测量。精密测光技术反过来又提供了一种研究恒星活动，太阳系外行星和其他天体物理学现象的途径。在2020年4月24日该卫星宣告退役。
ASTERIA于2017年8月14日发射升空，并在2017年11月20日由国际空间站部署进入近地轨道。它在完成持续90天的主要任务后，又延期进行了三项任务，为期745天，直到在2019年12月5日完成了与地面的最后一次通信。首席研究员是来自MIT的美籍加拿大天文学家和行星科学家萨拉·西格。
作者：Mike Wall
FY：Astronomical volunteer team
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