如何評價我國將啟動「覓音計劃」探索太陽系外宜居行星？
人民網：大事！我國將啟動太陽系近鄰宜居行星太空探索計劃?zhuanlan.zhihu.com
1、背景
在我們的宇宙中，在我們的銀河系中，星辰燦爛，深邃迷人，這是一個巨大的包含至少4000億顆恆星的銀河系，我們的太陽就是其中之一。同時這每一顆恆星的周圍都有不止一顆行星，而是一個個像太陽系這樣的完整的行星系統。不難理解，光是在銀河系中，系外行星的數量至少有上萬億顆！我們的家園地球的未來如何？我們這些人類向何處去？除了美國的旅行者1/2號之外，目前全球還沒有國家能夠探索太陽系邊緣或者太陽系之外的宇宙，這個級別的航天探索是個極大的挑戰。太空探索永無止境，國家在綜合國力日益提升的情況下，越來越高度重視空間科學事業發展，「覓音計劃」、「逐日計劃」等一系列空間科學大項目應運而生！陸續獲得國家批准，開始進行新的未知領域的探索，尋求空間科學領域的原始創新!
2、意義
2.1「覓音計劃」的科學性+應用性的特點，無疑會起到帶動空間科學飛速發展的作用。
2.2 可能是全世界第三個獨立探索太陽系之外的深空探測國家，對實現我國在太空探索的領先地位有重大意義。
2.3可以極大促進空間科學的發展，推動光學、控制論、動力學、航天精密測量、智能材料等多個領域的應用基礎研究
但是由於之前深空探測的技術積累不是很多，而且目前實施的深空探測僅有嫦娥工程、探火工程，在工程實施中極具挑戰性，困難很大。
3、內容
3.1 什麼是「覓音計劃」？
就是包為民等院士等極力推動，並獲得批准的：以直接成像手段率先發現和認證太陽系外宜居行星並刻畫其宜居性，同時對太陽系天體開展光譜巡天，揭示水的分布，以0.01角秒的空間解析度開啟中外紅波段天文學觀測的空間探測工程計劃。
說直白點，就是在太空中放一個大望遠鏡（其實是一群小型無人探測器編隊成的大望遠鏡），通過特殊的觀測手段（中紅外光譜的觀測）尋找太陽系附近的宜居行星。
它是我國首次開展直接面向尋找水和生命的大型「千里眼型」巡天計劃。
3.2 技術途徑
簡單的說就是：一枚大火箭發射一堆望遠鏡---到達指定位置---編隊飛行---觀測---數據回傳分析！
詳細的說：
發射一組「空間分散式合成孔徑陣列」組成的望遠鏡，望遠鏡都將放置在太空的同一個位置，區別是觀測不同波長的中紅外光。
望遠鏡陣列攜帶有低噪音中紅外波段探測儀，由一台大推力火箭將其送到太陽與地球的之間的平動點（即日地拉格朗日L2點）。
此後覓音望遠鏡陣列將在日地L2點的光環軌道（HALO）編隊運行（組成類似於衛星上用的「合成孔徑雷達」的大型陣列），在幾乎不消耗燃料的情況下長期對太陽系附近天體進行觀測，以期發現生命現象或者生存條件的證據。
4、基礎
4.1 新一代大推力火箭，例如長征9號火箭；超大口徑地面深空探測站等；
4.2 積累工程型號實施經驗，例如完成探火星、探小行星等採樣返回等重大工程任務。
4.3 中國科學院國家天文台、北京空間機電研究所、西安電子科技大學等諸多高校及科研機構先期啟動的若干預研理論探索與實踐。
5、計劃
覓音計劃採用歷史悠久的「三步走」策略，整個工程任務分成了三個階段。
第一階段是關鍵技術攻關和方案深化階段；關鍵技術包括：基於望遠鏡陣列的光學綜合孔徑技術、低雜訊中紅外探測技術、高靈敏高穩定深低溫空間探測技術、天基成像平台多級系統高精度高穩構型控制技術、天基觀測系統結構優化及數值模擬技術等。
第二階段是實施在軌驗證與先期編隊、陣列空間探索；
第三階段工程任務實施與長期在軌觀測及數據處理工作。
整個計劃2030年啟動，2045年正式發射開始觀測。
覓音路，路漫漫，求索艱！！！期待2030年的覓音計劃！加油吧，航天人!!!
首先，這個計劃並不是發射一個星際探測器到太陽系外尋找宜居行星，而是發射望遠鏡到一個地球軌道附近的一個穩定平衡點，稱為L2，距離地球150萬公里。
它的作用是對宜居行星進行成像，如果成功可以獲得行星大氣成分、地表溫度、環境和海陸分布等。
探索方法和技術
直接成像的難度主要在角距離和行星/恆星亮差。
想像在30光年外有一顆和地球相似的宜居行星，行星和恆星之間的距離為1 AU。望遠鏡的解析度需要強大到在30光年外分辨出兩個間隔只有1 AU的點。這是什麼概念？也就是說一顆30光年外宜居行星和恆星之間的角距離在地球上看只有0.00003°（或可以換算成0.1角秒）。
根據新聞公布的信息來看，覓音計劃的角距離解析度將達到0.01角秒。這個解析度允許探測1 AU間距到300光年之外。如果計劃順利，幾十年內我們就可以知道最近幾十光年內有沒有宜居行星了。
當一顆恆星的亮度比宜居行星亮度高得多時，恆星亮度是可以直接掩蓋行星的。地球和太陽在可見光波段（0.4-0.8微米）的比例達到了 ，也就是說太陽亮度比地球亮度強100億倍。如此大的亮差使得成像行星非常困難。
根據新聞公布的信息來看，覓音計劃的觀測光譜覆蓋的是中紅外波段，通常是5-25微米，並不包括可見光。而地球300K的熱輻射峰值出現在中紅外波段~10微米，在這個波段行星和恆星亮度差要友好得多， 。這使得成像沒有這麼挑戰性，目前沒有找到覓音計劃的亮度差解析度信息，但應該達到了
。
雖然中紅外波段成像會改善亮差的影響，但隨著觀測波段增加望遠鏡尺寸也會成比例增加。中紅外波段比可見光波段長20倍，這也就需要一個直徑更長20倍的望遠鏡，也就是&>50m太空望遠鏡。如此巨大的望遠鏡是沒辦法送上天的，這就是為什麼覓音計劃是一個干涉陣列，也就是一個由多個小望遠鏡組成的編隊來獲得單個大型望遠鏡的光學效果。根據新聞公布的信息來看，覓音干涉陣列將實現等效300米的望遠鏡。
與歐美國家的直接成像提議對比
在1990s晚期，歐洲ESA和美國NASA分別提出了達爾文計劃和類地行星發現者(TPF)。這個兩個計劃與覓音非常相似，都是中紅外波段和干涉陣列。很遺憾的是，兩個都因為預算原因而被最終取消。
自那以後，ESA至今仍未考慮成像宜居行星望遠鏡的計劃，但NASA已經有了兩個提議：15米LUVIOR和4米HabEx。但NASA望遠鏡的設計方式卻出現了重大改變，為了儘可能的減小望遠鏡尺寸，他們把觀測波段減短到了可見光和近紅外線0.2-1.8微米，但開發了非常強大的日冕儀和遮星板，使得望遠鏡可以探測亮差 的宜居行星。中國和美國作為兩個航天大國，將會在未來天文學分別領導紅外波段和可見光波段。
HabEx的角距離解析度為0.062角秒，LUVIOR的角距離解析度為0.024角秒。這樣看來覓音計劃的角距離解析度似乎還要強大，得益於那300米的等效口徑。
HabEx和LUVOIR覆蓋的波段要短得多0.3-1.8微米，在這範圍內CO2、H2O、O2和CH4等在1.6微米、1.1微米、0.76微米和1.7微米分別有明顯的吸收帶，也就是說HabEx和LUVOIR有能力檢測到至少以上四種大氣分子丰度來評估行星宜居性。在覓音計劃的中紅外波段，這些大氣分子同樣有吸收帶。所以宜居行星大氣成分的檢測效率可能與HabEx和LUVOIR相當。
但是，覓音計劃的中紅外波段相比可見光有兩個明顯優勢。行星半徑可以被更精準的確定，不確定性相比可見光降低6倍。行星地表溫度、大氣壓力和大氣熱剖面可以被限制，而可見光則做不到。
覓音計劃可以告訴我們什麼？
統計有水類地行星頻率：覓音可以探測幾百光年內的有多少恆星的行星上有水，在這幾百光年內太陽類恆星多達上萬顆。很快我們就會知道有多少百分比的恆星擁有富水行星，最終可以將這個結果外推到整個銀河系，幫助限制銀河系內包含了多少行星有水。
尋找有生命的行星：光有水是不足夠的。覓音計劃會進一步確認大氣中是否存在氧氣、甲烷等暗示生物圈的大氣氣體。尋找第一個太陽系外有生命的行星。
回答地球生物圈演化路線是獨特還是普遍：比如氧氣和其他生物氣體的存在說明該行星生物圈很可能就像地球上一樣，已經演化出了光合作用。或是比較地表溫度和季節氣候，這些因素如何影響了生物的進化。
尋找地外文明：由熱力學定律限制，任何使用能量的文明，會不可避免的釋放廢熱（waste heat），導致異常紅外信號。通過紅外線尋找地外文明的想法就跟無線電一樣古老。比如在恆星周邊建有大型構造類似戴森球的文明就可以被覓音計劃紅外異常探測到。
構想可行性
不可能。
太陽系外是否還有適宜人類居住的行星？它在哪裡?又將如何尋覓？12月12日，在為北京航空航天大學學子講授的一場國企公開課上，中國航天科技集團有限公司總經理袁潔向在場的500名學子描繪了中國航天科技集團面向2030年和2045年即將開展的重大工程項目，其中便包括太陽系近鄰宜居行星的太空探索計劃——「覓音計劃」。
袁潔介紹，「覓音計劃」將通過發射宇航飛行器，以直接成像手段率先發現和認證太陽系外宜居行星並刻畫其宜居性，同時對太陽系天體開展光譜巡天，揭示水的分布，以0.01角秒的空間解析度開啟中外紅波段天文學觀測的新紀元。
「該項目的實施將使我國在基礎研究領域取得新的突破。」袁潔說，「覓音計劃」的關鍵技術包括空間分散式合成孔徑陣列望遠鏡技術、低雜訊中紅外探測器技術、高靈敏高穩定深低溫空間探測技術、天基成像平台多級系統高精度高穩構型控制技術、天基觀測系統結構優化及數值模擬技術等。
星空浩瀚無比，探索永無止境。袁潔表示，展望2020年，中國航天科技集團的宇航發射次數將再次刷新紀錄，將啟動建設長期有人照料的近地載人空間站；實施探月工程三期嫦娥五號任務，實現月面無人採樣返回；北斗導航衛星全球系統也將建成由30顆衛星組成的混合星座，服務範圍延伸至全球；高解析度對地觀測系統衛星的發射與在軌應用即將完成，低軌移動互聯網星座「鴻雁星座」繼續加快建設。
「此外，我們還將實施備受關注的首次火星著陸探測任務，計劃於2020年發射火星探測器，2021年實現火星軟著陸，開展火星環繞探測和巡視探測，使我國深空探測能力和水平進入世界航天第一梯隊，實現在深空探測領域的跨越。」袁潔說。（新華社 胡喆）
這是一個立足於人類共同體層面的大戰略，如果我們中華民族不從宏大敘事的廣義角度去談論世界，偉大復興也不過是人類之間的紛爭而已。回望美蘇的太空爭霸也只是人類間的私鬥，並不是仰望星空的大格局，只有將精力放眼宇宙才能不被世俗所裹足，在宏大敘事面前一切的私利如同跳樑小丑般可笑，並且這種觀望並非是美式英雄般的冷兵器戰熱兵器，而是牽涉到航天器、觀測平台、材料、動力、燃料、工程技術等多方面的調動，而在宇宙層級的精研中我相信也會回補到地表科技的升級換代上，希望這個大戰略不要做窄首先是廣邀志同人士普遍參與，才能在一個大量級上衍生出精化，中國加油！
人類的未來，只有星辰大海才是唯一的出路！
人類的未來，只有星辰大海才是唯一的出路！
人類的未來，只有星辰大海才是唯一的出路！
縱觀歷史，
每當和平持續一段時間，
人類就會進入人口膨脹、資源緊張、經濟發展停滯的困境，
此時往往會爆發大規模的戰爭，
而且戰爭規模越演越烈，
例如較近的第一次世界大戰、第二次世界大戰。
世界在戰爭中毀滅重建，
國家重新獲得人口紅利，
人們兩次重啟苟延殘喘的旅程，
如此這般，人類遲早會掉入萬劫不復的萬丈深淵。
只有浩瀚無垠的太空，
才能提供無限的資源，
才能滿足人類不斷膨脹的慾望。
不管宇宙探索多麼的堅難，
覓音計劃都給我們帶來了一個美好的開端，
走出去，還有一線希望！
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