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柏拉圖號

行星凌日和恆星振盪觀測（PLAnetary Transits and Oscillations of stars），簡稱柏拉圖號（PLATO）是一架由歐洲航天局開發，並將於2026年發射的空間望遠鏡[4]。任務目標是在多達一百萬顆恆星中搜尋行星凌日，並發現和描述環繞黃矮星（如我們的太陽、次巨星和紅矮星周圍的石質太陽系外行星。該任務重點尋找位於類太陽恆星周圍適居帶中的類地行星，在那裡可能會存在液態水[5]。它是歐空局宇宙願景計劃中的第三項中級任務，以古希臘著名哲學家柏拉圖之名命名。該任務的第二目標是研究恆星振盪或重大活動，以測量恆星的質量及演化，並實現對行星宿主恆星年齡等特徵的精確描述[6]。

柏拉圖號
任務類型空間望遠鏡
運營方歐空局
網站sci.esa.int/web/plato/
任務時長4年(加上可能的4年延長任務)
航天器屬性
製造方OHB System AG
發射質量2134千克（4705磅）[1]包括103千克推進劑
酬載質量533千克（1175磅）[1]
功率1950瓦[1]
任務開始
發射日期2026年(計劃)
運載火箭阿麗亞娜62型[2]
發射場庫魯航天中心
承包方阿麗亞娜空間
軌道參數
參照系日–地拉格朗日點2
主
類型多台折射鏡 [3]
口徑26台望遠鏡，每台120毫米
觀測範圍2250度2
波長可見光: 500 到1000納米

歷史

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2007年，一組科學家響應歐空局2015-2025年宇宙願景計劃徵召，首次向歐洲航天局（歐空局）提出了柏拉圖號任務概念[7]。2009年完成項目初評，2010年5月進入規劃階段。在2010年7月發布任務徵集後，歐空局於2011年2月為定於2024年發射的中級任務（M3任務）選擇了四項候選提案[7][8]。2014年2月19日，柏拉圖號被宣布為宇宙願景計劃即將實施的第三項中級探索任務，經評審的其他參選概念還包回聲號、閣樓號、馬可波羅-R和時空探索者與量子等效原理空間測試等四個候選項目[9]。

2015年1月，歐空局選擇泰雷茲阿萊尼亞宇航[10]、空客國防航天和OHB System AG （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）三家公司對柏拉圖號系統及子系統展開並行的B1階段研究，2016年可行性研究完成，2017年6月20日，歐空局科學計劃正式批准了柏拉圖號項目[11]，這意味着該任務已從藍圖進入到建造階段。在接下來的數月中，將向工業界招標建造航天器平台。

負責柏拉圖任務探測設備和對探索活動作出重要貢獻的聯合方有海克·勞爾(Heike Rauer)教授領導的德國航空航天中心(DLR)行星研究所；一支來自意大利、瑞士和瑞典的國際團隊完成了望遠鏡光學設備的設計並由義大利國家天文物理研究所帕多瓦天文台的羅伯托·拉加佐尼(Roberto Ragazzoni)進行了調試；意大利航天局、瑞士航天局和瑞典國立宇宙委員會對望遠鏡光學單元的開發給予了資助[3]。

柏拉圖是「行星凌日和恆星振盪觀測」的英文縮略詞，但也是古希臘一位哲學家的名字：柏拉圖（公元前428-348），曾努力尋求一則計算行星（漂泊的恆星）軌道並能符合哲學家「一致性」和「規律性」所需的定律[7]。

目標

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該任務目標是探測類地系外行星及太陽型恆星宜居帶，描述確定其宜居性所需的整體特性[1][5]。為實現這一目標，任務設定了以下目標：

  • 發現並描述附近的眾多系外行星系統，精確測定3%行星的半徑，10%恆星的年齡和10%行星的質量（後者結合地基徑向速度測量）；
  • 探測並描述環太陽型恆星周圍宜居帶中地球般大小的行星和超級地球的特徵；
  • 發現並描述眾多系外行星系統，以研究它們的典型結構，以及對宿主恆星和環境的依賴性；
  • 測量恆星振盪以研究恆星的內部結構及其隨時間的演化；
  • 發現良好的光譜測量目標，以研究系外行星大氣。

柏拉圖號與對流旋轉和行星凌日任務和開普勒太空望遠鏡的不同之處在於，它將研究相對明亮的恆星（4到11星等），從而能夠更準確地測定行星參數，並通過後續使用地基望遠鏡徑向速度測量，更容易確認行星並測量它們的質量。它的停留時間也將比美國宇航局的凌日系外行星巡天衛星任務要長，使得它對周期較長的行星更為有效。

光學設備

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柏拉圖的有效載荷基於多望遠鏡方法，總共涉及26台相機：分成4組的24台「普通」相機和2台用於拍攝明亮恆星的「快速」相機[1]。24台「普通」相機以25秒的讀出頻率工作，監視亮度低於視星等8的恆星。而兩台「快速」相機則以2.5秒的頻率工作，以觀察4到8星等的恆星[1][12]。相機為使用六鏡頭的折射望遠鏡，每台相機都帶有一個120毫米直徑的鏡頭，視場寬度達1100度2。各台相機均配備了由四個4510 x 4510像素CCD構成的獨立凝視陣列[1]。

24台「普通攝像機」將排列成四組，每組六台，其視線與+ZPLM軸偏移9.2度，這種特殊配置將允許測量每個範圍為2250度2的瞬時視野點[1]，該空間天文台將每年繞平均視線旋轉一圈，對同一天空區域進行連續觀測。

發射

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該太空觀測台計劃在2026年發射到日-地拉格朗日點2[1]。

數據發布時間表

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每季的測光數據（包括光曲線）和高水平科研結果將在驗證結束後6個月，最遲不超過一年內公開發布。數據按季度處理，是因為航天器每旋轉90度所需保持的時間。第一季度的觀察數據驗證和通信渠道更新需要半年時間。隨後的各季只需3個月。少數恆星（25萬顆恆星中不超過2000顆）將具有專屬狀態，意味着僅柏拉圖任務聯盟成員才能在給定的時間段內訪問這些數據，他們可選擇柏拉圖號前3個月內所觀測的各個區域。專屬期限限於地面觀測完成或任務存檔階段結束後（發射日期+7.5年）的6個月，以先到者為準[13]。

另請查看

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參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 PLATO Definition Study Report. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） ESA-SCI(2017)1. April 2017.
  2. ^ Mission Operations. ESA. 13 January 2021 [5 March 2021]. （原始內容存檔於2021-12-22）. 
  3. ^ 3.0 3.1 PLATO - Camera Telescope Optical Units. INAF- Osservatorio Astrofisico di Catania. 2014 [20 February 2014]. （原始內容存檔於2019-10-25）. 
  4. ^ PLATO spacecraft to find new Earth-like exoplanets （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. June 21, 2017, Max Planck Society.
  5. ^ 5.0 5.1 Amos, Jonathan. Plato planet-hunter in pole position. BBC News. 29 January 2014 [2014-01-29]. （原始內容存檔於2020-01-06）. 
  6. ^ Plato. European Space Agency (European Space Agency). [9 February 2017]. （原始內容存檔於2019-05-29）. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 Isabella Pagano. PLATO 2.0. INAF- Osservatorio Astrofisico di Catania. 2014 [20 February 2014]. （原始內容存檔於2019-07-03）. 
  8. ^ Cosmic Vision M3 candidate missions presentation event （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. Announcement and registration. (21 January 2014)
  9. ^ ESA selects planet-hunting PLATO mission. European Space Agency. [19 February 2014]. （原始內容存檔於2019-02-28）. 
  10. ^ ESA Selects Thales Alenia Space for PLATO Phase B1 Study. Via Satellite. 12 January 2015 [1 August 2015]. （原始內容存檔於2017-07-07）. 
  11. ^ Gravitational wave mission selected, planet-hunting mission moves forward. sci.esa.int. [2017-06-21]. （原始內容存檔於2017-07-09） （英國英語）. 
  12. ^ PLATO: detailed design of the telescope optical units. Authors: D. Magrin, Ma. Munari, I. Pagano, D. Piazza, R. Ragazzoni, et al., in Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave, Edited by Oschmann, Jacobus M., Jr.; Clampin, Mark C.; MacEwen, Howard A. Proceedings of the SPIE, Volume 7731, pp. 773124-8 (2010)
  13. ^ PLATO Science Management Plan (PDF). ESA Cosmos. 11 October 2017 [6 November 2019]. （原始內容存檔 (PDF)於2019-11-06）. 

外部連結

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取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=柏拉图号&oldid=84102900」