如果可以到地球之外的星球生活，你最想去哪？

“近邻宜居行星巡天计划”或许能给你一个不错的选择。这项由我国科学家提出的计划，将发射一个1.2米口径的高精度天体测量空间望远镜，可实现微角秒级星间距的测量精度，在第二拉格朗日点的Halo轨道维持至少5年时间，巡查太阳系近邻（32光年外）的100个类太阳恒星。

“探索太阳系外宜居行星终极目标是为了寻找宜居行星或第二颗地球。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽告诉科普时报记者，该计划可能会发现真正的“地球2.0”，也就是与地球大小、轨道与环境非常相似的行星，实现“从0到1”的重大突破。

创新测量突破科学难题

目前，大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。“当行星轨道倾角接近90°时，行星从恒星前方经过瞬间就会遮挡恒星发出的光，该现象被称为‘凌星’，因此可以通过恒星亮度的周期性变化来追踪系外行星的凌星事件。”季江徽解释称，这就好比“金星凌日”现象，金星把太阳的极小一部分挡住，太阳看上去就暗了些。通过凌星法观测，科学家们可以获取系外行星的大小和轨道周期。

“但‘凌星法’也有局限。首先，它对行星的公转轨道有特殊要求，行星需要正好通过恒星朝向地球的方向，与观测者的视线方向平行，系外行星的探测概率降低；其次，恒星光度减弱变暗，还可能是恒星活动等因素造成的，因此需要地面其他探测方法进一步认证；此外，‘凌星法’探测无法直接给出该行星的质量，而行星质量是刻画‘地球2.0’的关键指标之一。”季江徽说。

本次计划，科学家将采用空间高精度相对天体测量技术，精确测量一颗目标恒星和6-8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距。在引力的作用下，当恒星周围有一颗行星时，这两个天体会互相绕转，行星就会使恒星产生小幅度摆动。“我们可以通过观测恒星位置的微小摆动，便可判定出恒星周围是否存在行星，并计算出该行星的质量和轨道参数。”季江徽说，这个具有原创性的方法，在探测近邻恒星的宜居带类地行星具有优势。

“天体测量法对于探测目标恒星周围行星轨道空间分布没有特殊要求，在任何情况下都能达到100%的探测效率。因此它可以实现对太阳系近邻恒星的系外行星进行全面普查。”季江徽阐释了采取这一方法的原因。

寻找近邻宜居行星

“太阳系内的‘宜居带’在金星与火星之间，地球正好身处其中。”季江徽介绍，天文学家将行星系统中适合生命存在的行星轨道范围称为“宜居带”，处在这一轨道范围的行星表面平均温度能维持液态水稳定存在，恒星辐射和活动性也不太强，以免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生光致电离，甚至剥离行星大气。

季江徽表示，判断“宜居带”行星是否适合生命存在，可寻找系外行星大气光谱中的“化学指纹”，也就是水、二氧化碳、甲烷、氧气（或臭氧）等重要化学成分的组合。

电影《流浪地球》里，人类的目的地是跟地球仅4.2光年的“比邻星”，而“近邻宜居行星巡天计划”将专门探测太阳系近邻（32光年）的类太阳型恒星周围的宜居行星。季江徽说，人类探测宜居系外行星的终极目标是寻找“地球2.0”，进而为寻找地外生命提供科学依据。

“星口普查”方兴未艾

“我们在宇宙中是否孤独？”亚里士多德提出的这道哲学命题，开启了人类对系外行星与地外文明的探索。2009年，美国国家航空航天局（NASA）设计用以发现类地行星的“开普勒”（Kepler）太空望远镜发射升空，成为人类探索系外行星的重要里程碑。此后，NASA于2018年发射凌日系外行星巡天卫星“苔丝”（TESS），“苔丝”要对至少20万颗恒星进行观察，目前已发现200多颗系外行星。欧空局将在2026年发射“柏拉图”（PLATO）太空任务，同“开普勒”和“苔丝”类似，将利用凌星法搜寻系外行星和测量恒星星震，期望发现超过数十颗宜居带类地行星。

如获得立项，“近邻宜居行星巡天计划”预计在2025年左右发射，有望发现约50颗宜居带行星（包括“地球2.0”）和“超级地球”。此外，2030年前后，中国将开展“觅音计划”，通过发射空间探测器以直接成像的手段发现和认证太阳系外宜居行星，并刻画其宜居性。

茫茫宇宙，系外行星离我们如此遥远，行星亮度又那么微弱，这些计划终将给“我们在宇宙中是否唯一”一个回答。