Win Driver Blog

準備用來揭開系外行星更多未知面貌的全新衛星 CHEOPS，已在美東時間12月 18日凌晨正式出發升空，目前正在離地700公里以上的太陽同步軌道待命。歐洲太空總署表示，該顆衛星任務將著重於分析現有已知系外行星的更多未知特徵。

過去 30 年來，NASA 的克卜勒太空望遠鏡、凌日系外行星巡天衛星（TESS）、ESA 的對流旋轉和行星橫越任務（Convection Rotation and planetary Transits，CoRoT）等，已幫助天文學家發現數以千顆系外行星，讓我們知道太陽系之外的世界有多繽紛。

一般來說，天文學家主要利用 2 種方法來搜尋系外行星，第一種為徑向速度法：當一顆大質量行星近距離經過母恆星時，其引力會導致母恆星出現微弱「擺動」，這種方法可以計算出行星的質量，但無法理解行星的組成和其他性質。

第二種為凌日法：當行星經過母恆星前方時（在地球觀測者眼中），會導致母恆星亮度些微下降，這種方法可以計算出行星的密度，並確認行星是跟地球一樣屬於類地行星、還是跟土星、木星一樣屬於氣態巨行星。

美東時間12月18日凌晨3點54分，ESA的「系外行星特性探測衛星（CHaracterising ExOPlanets Satellite，CHEOPS）」正式搭乘火箭發射升空，發射約 2小時後，裝著衛星的整流罩成功脫離火箭，釋放CHEOPS 衛星進入離地約700公里高的軌道。（此次火箭有效載荷共有 5 顆衛星，除了 CHEOPS 衛星外，還有配備了合成孔徑雷達的 Cosmo-SkyMed 衛星、以及另外 3 顆立方衛星）

最終，CHEOPS 衛星將進入太陽同步軌道中的晨/昏軌道；相較之下，哈伯太空望遠鏡位於離地約 559 公里的低地球軌道。

特別的是，CHEOPS 衛星並非加入搜索系外行星的行列，而是從2020年4月起展開為期3.5年的任務，將重點研究約 300～500 顆已知的系外行星，結合行星的質量、密度、大小、大氣成分（比如水、甲烷）等資訊，分析出更精確的行星組成、行星演化歷史。

也就是說，CHEOPS 衛星主要任務目標有：

* 測量大小介於地球～海王星之間的系外行星精確尺寸

* 測量熱木星的光曲線，觀察行星大氣中的能量如何傳輸

* 將 CHEOPS 的質量結果與現有行星質量相結合，以限制組成成分與內部結構

* 確定未來其他天文台搜索系外行星大氣關鍵分子的指紋

但儘管 CHEOPS 主要任務目標不是尋找新的系外行星，科學家仍分配了一點觀測時間給某些已知的多行星系統，比如 GJ 9827 和 K2-138 系統，也許有機會再發現系統中的新成員。

除了這些太空望遠鏡，地面上也有其他望遠鏡努力支援搜尋系外行星，比如安裝在 ESO 3.6 米望遠鏡上的高精度徑向速度行星搜索器（HARPS）、安裝在甚大望遠鏡上的 ESPRESSO 光譜儀等，也利用徑向速度法協助搜尋又有哪顆恆星出現晃動；帕瑞納天文台的次世代凌星巡天（Next-Generation Transit Survey，NGTS）計畫，則使用凌日法偵測系外行星。