背景
如果其他的星球上有水,有類似於地球的大氣,有必要的能量,比如太陽光,還有一些相似的化學元素,那么就有非常大的可能性有生命存在。
當然,外星生命也許會取完全不同的形態,比如不需要喝水,或者呼吸另一類氣體。可惜迄今我們只知道地球上生命所具有的形態,因而無法對此做出判定。
科學家們都在關注著一些類地行星。在我們的太陽系,與地球距太陽的距離相似的那些星球,比如木星、火星目前都是他們關注的焦點。而在銀河系當中類似太陽系的星系都有很大的機會找到這樣的星球,甚至宇宙的更深處。
提出
“達爾文計畫”就是通過不同的望遠鏡捕捉來自太陽系以外行星的光線。通常,一旦人們捕捉到這些光線,就需要移動反射鏡和透鏡,把這些光線傳送到希望它們去的地方。然而,如果這些系統發生移動,那么它們就有破裂的危險。但換成“集成光學系統”後則可以避免這種危險。現在,該系統如果蒐集到太陽系以外行星的光線,就可以安全地傳送到地球上。同時,這種“集成光學系統”在未來也可以民用,它將使目前的計算機網路擁有更加強大的功能,其新型的高速通道將有效地解決目前的網路“塞車”問題。
發展
自1995年以後,天文學家開始利用一種新方法尋找行星。這種方法的相關理論是:如果一顆行星從地球和一顆恆星間經過時,那顆恆星的光線會稍微變淡。到目前為止天文學家利用這種方法僅僅發現了大約12顆行星,但是它具有巨大的潛力。例如,“科羅”探測器正傳送回地球的資料顯示,它已經發現了很多新行星。麥耶和奎羅茲使用的方法非常簡單,而且費用很低,因此大部分天文學家都能加入到行星搜尋中來。麥耶的探測方法並不是直接研究行星。因為恆星的光線是如此強烈,與它相關的行星等天體都被它的光線淹沒。他發現恆星在圍繞在它周圍的行星的重力牽引下會出現的輕微“擺動”,因此它對這些擺動進行檢測。通過測量這種擺動,天文學家能快速計算出行星的大致尺寸、與恆星的距離以及它表面的可能溫度等大量信息。他們正是利用這種方法發現了這顆圍繞Gliese 581運行的類地行星和它的兩顆同軌道星體。
經過了十幾年的周密研究,他們完成了對“達爾文計畫”可行性的設計。而歐洲航天局也一直在尋找一種更完美的設計方案,把4個可自由飛行的航空器置換成8個的,他們認為現在是將理想付諸實際行動的時候了。現在他們所要做的,就是向歐洲航天局提出正式的議案,在接下來的10年裡,開始建造達爾文望遠鏡。
之所以要用“達爾文”命名,是因為英國的自然科學家查爾斯·達爾文寫了那本《物種起源》,而該計畫恰恰是為尋找其他星球上的原始生命。
2007年4月29日,在英國赫特福德郡的小城伯肯斯特德一間住宅中,討論將計畫已久的“達爾文計畫”最終轉向實際操作。
另一項將由美國宇航局於明年發射的任務——“克卜勒”任務將加速達爾文計畫的進程。這項任務將對數百顆因行星經過表面時引起極小光線波動的星體進行調查。懷特說:“我們發現新行星的速度比我們以前預想的更快。這說明行星非常普遍,並且它們中的大部分很像我們的地球。這預示著在其它行星上發現經過進化的生命的機會非常高,但是如果我們不是推出像‘達爾文’這樣的探索項目,這些行星將很難發現。”歐洲航天局將採用這個建議,把它作為該局未來10年間空間研究項目的核心。“達爾文計畫”的發射時間將由歐洲航天局決定,並由俄羅斯的“聯盟”號火箭分兩次完成搭載任務。
目的
計畫於2015年發射的“達爾文”探測器將建立在所有這些發現之上。它將由3架 組成,另一艘 當作通信中心。與地球上利用的望遠鏡相比,“達爾文”計畫中的每架望遠鏡都非常小,但是通過協作行動,它們將具有與巨型望遠鏡一樣的威力。在太空中,因為避免了因地球大氣造成的扭曲,它們的能力還將被進一步擴大。這就意味著“達爾文”計畫不僅能發現像地球一樣小的行星,而且它還能對這些行星進行拍照,然後分析大氣中是否包含生命跡象。
特點
設計方案中的“達爾文計畫”由8艘飛船組成,這樣一個望遠鏡“艦隊”陣列的空間解析度則相當於一架100米口徑的望遠鏡。觀測在紅外波段進行,圖像合成時要做到使不同望遠鏡所獲得的恆星光輻射相互抵消、削弱,行星的光則相互疊加、增亮,從而大大提高發現外星行星的能力。尋找太陽系外的圍繞恆星運行的類地行星是非常困難的,即使離我們很近的恆星,其難度就像是站在距一個亮著燈的房間1000公里外的地方找房間裡一根點燃的蠟燭一樣。而達爾文運用的中波紅外線,將把這個難度至少降低1000倍。而且“達爾文”不會像此前發射上天的望遠鏡那樣只圍繞地球運行,它將被送到更加遙遠的地方,到月亮之外,距離地球大約150萬公里,處在地球與太陽中間。
這個望遠鏡“艦隊”的“視野”至少是歐洲航天局和美國宇航局準備在2013年合作發射的韋伯太空望遠鏡清晰度的10到100倍。事實上,韋伯的清晰度已經是哈勃望遠鏡的10倍,並且已經是目前認為尋找“外星人”的絕佳工具。但“達爾文計畫”顯然要“看”得更遠更清晰。