據(jù)悉，NASA有一項新的計劃 —— 在十年內(nèi)將一顆模仿恒星的微小衛(wèi)星發(fā)射到太空。它大約為一個面包盒大小，配備八個激光器，能夠在地面望遠鏡的觀測下模擬幾乎任何類型的恒星或超新星。通過模擬恒星，這顆人造星將幫助天文學(xué)家改進對真實恒星的研究方法。

新批準(zhǔn)的耗資1950萬美元的Landolt任務(wù)（https://landolt.gmu.edu/）計劃于2028年或2029年開始，將發(fā)射一顆12U立方體衛(wèi)星（CubeSat，約20x20x34厘米）大小的衛(wèi)星。該人造星將被放置在距地球表面22,236英里（距離赤道約35800公里）的同步軌道上，這意味著其速度將與地球自轉(zhuǎn)速度匹配，因此在夜空中看起來像是固定的點。該軌道也將是地球靜止軌道，將使衛(wèi)星遠離美國西南海岸，加利福尼亞、智利和夏威夷的望遠鏡可以在那里看到它。

“為了節(jié)省成本，我們將與其他航天器搭便車，因此軌道最終將取決于可用的發(fā)射機會，”該任務(wù)的首席研究員、弗吉尼亞州費爾法克斯喬治梅森大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)副教授Peter Plavchan解釋道。

該衛(wèi)星目前的設(shè)計需要八個激光器，波長從488納米藍光到1550納米近紅外光不等?！斑@個范圍跨越了天文學(xué)家用望遠鏡觀察的典型波長，”Plavchan說，“這些波長也是以前被證明在太空中工作的激光器中的波長。我們不會使用以前從未飛行過的東西?！?/span>

激光器的功率范圍從0.1瓦到0.5瓦。這顆人造恒星的亮度不足以在地球上用肉眼看到，但可以在家里用個人望遠鏡看到。“每個人都聽說我們要發(fā)射太空激光器，每個人都很興奮，” Plavchan說，“但這些東西將比眼睛在最黑暗的地方看到的最微弱的東西還要暗100多倍?！?/p>

該衛(wèi)星將使用光纖激光器，“這是非常穩(wěn)定的光源，”Plavchan說。Landolt任務(wù)的主要目標(biāo)是幫助天文學(xué)家計算遙遠恒星的絕對通量校準(zhǔn)，即測量恒星發(fā)射的光子數(shù)量。通過控制光子輸出，這顆人造星將提供一個可靠的參考點，使天文學(xué)家能夠更準(zhǔn)確地確定恒星的絕對通量，精度可提高到目前估計值的十倍。

目前，當(dāng)談到現(xiàn)代望遠鏡在測量一顆遙遠恒星的亮度方面的準(zhǔn)確度時——每秒有多少光子從它到達——“有些人說它們的準(zhǔn)確度在1%以內(nèi)，有些是2%-3%甚至更糟，”Plavchan說，“這次任務(wù)旨在將這種不確定性降低到0.5%以下?！?/p>

更好地估計亮度是推斷空間中事件和物體距離的關(guān)鍵。當(dāng)白矮星從伴星吸走過多質(zhì)量后爆炸時，就會發(fā)生這種情況。所有Ia型超新星的亮度都相對相似，因此天文學(xué)家將其用作測量宇宙距離的“標(biāo)準(zhǔn)蠟燭”。Ia型超新星看起來越暗，它離地球就越遠。更準(zhǔn)確地讀取標(biāo)準(zhǔn)蠟燭的亮度可以更好地估計數(shù)百萬顆恒星的亮度。

Landolt任務(wù)將間接揭示暗能量，科學(xué)家們認(rèn)為暗能量是一種神秘現(xiàn)象，正在將宇宙推向分裂。研究人員表示，暗能量可能占宇宙的70%左右。更好地估計一切事物的距離有助于確定暗能量加速宇宙膨脹的速度，從而幫助科學(xué)家找出哪些模型最能解釋暗能量。

更好地估計恒星的亮度也可以幫助天文學(xué)家更好地了解它的許多其他特性，如年齡、大小和溫度。Plavchan說，這反過來可以揭示任何圍繞這些恒星運行的潛在系外行星的許多細節(jié)，比如它們是否位于恒星的宜居帶內(nèi)。

Plavchan說：“我是一名系外行星天文學(xué)家，所以我對由此能夠提高對恒星的了解來增進對這些恒星周圍行星的了解感到非常興奮?！?/p>

現(xiàn)在，Plavchan和其他參與此次任務(wù)的研究人員只需要確保他們準(zhǔn)備好按時發(fā)射即可。“四年后推出的想法意味著我們正在處理一個非常激進的時間表，” Plavchan說，“老實說，時間很緊張。我們還有很多事情要做。”

審核編輯：彭菁