新世界任务

Starshade.

新世界任务（New Worlds Mission）是一个由美国国家航空航天局先进理念研究所（NIAC）资助的项目，由科罗拉多大学博尔德分校的韦伯斯特·凯希（Webster Cash）博士领导，并联合波尔太空与技术公司、诺斯洛普·格鲁门、西南研究院和其他组织进行研究。这个项目计划在太空中建造一个遮星板来阻挡附近恒星的星光，以观察环绕它们运转的行星。这个计划有可能与一架现有的太空望远镜搭配工作，或许是已发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜，也可能与一架经过优化的、专门使用可见光来观察系外行星的望远镜搭配工作。

目的

目前，直接观测系外行星是非常困难的。这主要是由于：

1. 当进行天文观测时，系外行星通常十分接近它们的母星。即使那些接近我们的、仅在几光年之外的行星也是这样。这意味着，当寻找系外行星时，人们通常是从非常小的角度（几十毫角秒）来观察它们。在这么小的角度下，观测行星是几乎不可能的。
2. 系外行星与他们的母星相比是十分暗淡的。通常情况下，母星比环绕它们的行星亮十亿倍。这使得我们几乎不可能看到淹没在强光下的行星。

观察这样一颗如此接近明亮恒星的暗淡行星是困难的，所以天文学家直接拍摄系外行星面临着重重障碍。迄今为止，只有少数的系外行星被拍照。第一个被拍照的系外行星是2M1207b，它环绕着母星2M1207运转。 天文学家之所以能够直接拍摄这颗行星是因为这是一颗不寻常的行星。特别的是，它不受上述两个条件的影响：2M1207b离它的母星非常远，大约55天文单位（约为太阳与海王星之间距离的两倍）；此外，这颗行星环绕一颗十分暗淡的、被叫做“褐矮星” 的恒星运转。因为这颗行星离它的暗淡母星如此的远，所以它没有淹没在母星的光芒中。然而，这是一个十分特殊的例子，并且不会对寻找能支持生命存在的、类似地球的的系外行星产生多少有用的影响。

设计

遮星板

为了克服在明亮星光中寻找晦暗的行星，科学家研发了“遮星板”以阻挡恒星的光芒。遮星板由直径约20米的圆盘以及状似花瓣的外围组成，在发射时可卷成圆筒状随着太空望远镜进入太空。运行时会将自身展开，并固定在太空望远镜前数万公里处，遮挡所有将到达该望远镜的恒星星光，以便观察该恒星之行星。

遮星板工作示意影片

遮星板空间布局

任务目标

新世界任务目的是发现和分析类地系外行星：

1.侦测: 首先使用太空观察站、遮星板或掩星方式直接侦测系外行星系统。

2.系统制图： 在探测到行星之后，系统制图将借由探测与母星分离的行星亮光来直接成像行星系统。在足够高质量的图像中，行星将显示为类似恒星的物体。系统的一系列图像可以测量行星轨道，亮度和颜色等基本性质。

3.行星研究： 在这个阶段对个别行星进行详细研究。借由低噪音水平和适度的信号，可以研究光谱和光度。光谱学允许科学家对大气和行星表面进行化学分析，可能为宇宙存在生命提供线索。系统将侦测行星颜色和强度的变化，可以检测海洋、大陆、极地和云层。

4.行星成像：需要大幅提升能力才能实现真正的行星成像。干涉测量的技术显示原则上这是可以实现的目标。根据行星的倾角，理论上可以绘制行星表面的百分之五十到一百不等。

5.行星评估： 太阳系外行星研究的最后一步是能够像研究地球表面一样研究这些遥远的行星。需要非常大的用远镜收集足够的光来解析和分析行星表面的小细节。然而，这类研究并不存在于可预见的未来，因为捕获所需信号需要收集面积在数平方公里以上。

现状

凯什博士在2005年10月从NIAC获得了400,000美元用于该项目的初步研究。一个关于发现类任务的建议于2006年初提交给了NASA。2006年底，三个相互竞争的项目中将有一个被选出以进行下一步研究。

新世界任务研究团队与2008年从NASA获受了天体物理学战略性概念任务研究奖。

参考文献

• Alien Planets to Pose for Giant Pinhole Camera in Space （页面存档备份，存于互联网档案馆）

外部链接

• 新世界任务官方网站于科罗拉多大学博尔德分校网站 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 用针孔照相机来勾画新世界
• 通过针孔照相机来找寻行星 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 迄今为止最大的针孔摄像机 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 在space.com上的文章 （页面存档备份，存于互联网档案馆）

参见

• Darwin (spacecraft)
• 大型轨道天文台计划
• 太空干涉测量任务