海報製作：程思琪

茫茫宇宙中，迄今所知唯一擁有生命的行星——地球，是不是唯一孤獨的存在？在遙遠的宇宙深處，真的有“流浪地球”嗎？

面對人類的亙古追問，來自中國科學院上海天文臺、微小衛星創新研究院、上海技術物理研究所、西安光學精密機械研究所和中國科學技術大學的100多位科研人員，在中科院戰略先導專案“地球2。0”支援下，擬對銀河系類地行星進行“普查”，目前正在開展關鍵技術攻關。

“地球2。0”專案負責人、中國科學院上海天文臺葛健教授說：“我們的核心目標，是發現位於不同軌道上的大量類地行星樣本，包括髮現第二個‘地球’（即‘地球2。0’）——處於類太陽恆星的宜居帶內、地球大小（0。8至1。25倍地球半徑）的行星；旨在解答三個基本問題，‘地球2。0’在宇宙中有多普遍？地球是如何形成和演化的？‘流浪地球’又是如何起源的？”

葛健介紹，作為宇宙中最基本的天體之一，行星是生命和文明的搖籃，對行星的探測及其形成演化的研究，承載著人類渴望揭開生命起源和尋求地外生命的強烈願望。近20年來，系外行星研究極速發展和關鍵技術逐漸成熟，已經將人類推到了發現“第二個地球”的關鍵路口。尤其是“凌星法”和“微引力透鏡法”觀測，對小質量行星探測具有高度敏感性。

“地球2。0”專案將首次結合這兩種先進的觀測方法，自主研製6臺30釐米口徑、500平方度廣角凌星望遠鏡和1臺30釐米口徑、4平方度的微引力透鏡望遠鏡，透過搭載在科學衛星上，發射到日地拉格朗日L2點處，利用超大視場和超高精度的光學測光，對銀河系內類地行星進行大規模普查。

據葛健介紹，來自國內外30多所大學和研究所200多位天文學家參與的衛星科學團隊，目前已完成衛星專案的科學目標研究；衛星的技術團隊也完成了載荷、超高精度導星和衛星平臺的設計方案。

除此之外，衛星工程方案中還有兩個關鍵技術需要攻關：衛星姿態超高穩定度控制和超高精度CMOS測光相機。在衛星姿態方面，團隊已完成衛星飛輪隔震系統的地面試驗驗證，將於今年4月開展在軌驗證；在超高精度測光相機技術方面，已完成單探測器相機空間樣機的實驗室組裝，正在開展效能測試。“我們希望在關鍵技術完成攻關並得到驗證以後，‘地球2。0’專案能順利進入工程立項。”葛健說。

迄今為止，人類還沒有發現一個“地球2。0”。但天文學家確信類地行星（包括“地球2。0”）的存在，而且存在於非常廣大軌道範圍，從灼熱的恆星附近一直到極寒的太空。透過開普勒望遠鏡，天文學家在一些較安靜亮星的周圍，已經找到了300多個軌道短（少於20天）、但大小與地球類似的固體行星。

“與超級地球不同，這些行星很可能是在原恆星氣體盤完全消散後，碰撞而成，因此和地球起源最為類似，這些被稱為‘亞地球’的行星，可能分佈在不同軌道上。而那些位於宜居區內的‘亞地球’，很有可能就有我們一直想搜尋的‘地球2。0’。”葛健說，“我們不僅想找到首個‘地球2。0’，還想透過‘凌星法’和‘微引力透鏡法’，找到大量熱的、溼的、冷的‘地球’，以及被逐出行星系統的‘流浪地球’。”

業內專家認為，“地球2。0”專案實施以後，將會使人類獲得最大的類地行星樣本庫。透過對各類類地行星樣本進行深入分析，天文學家有望解開類地行星和流浪行星的起源之謎；通過後續地面和空間望遠鏡的觀測，測量和研究“系外地球”的質量、密度，以及它們上面的大氣、海洋和宜居性特徵，甚至有望發現系外生命跡象，將系外行星科學研究躍升到“地球時代”。

審讀：喻方華