经济察看报 记者 宋笛 沈怡然 “我们的搭载小卫星也能够叫微信，若是马化腾愿意帮助的话。”中国科学院上海天文台讲席传授葛健说，葛健将做为主讲嘉宾出席11月26日举行的2022将来科学大奖周科学峰会。
那个设想重量为40公斤，名为pathfinder的小卫星方案在明岁尾通过搭载其他科学卫星的发射进入地球轨道，来验证CMOS探测器可否在太空情况中完成人类初次的恒星超高精度测光。若是验证胜利，那款探测器将会参加一个大项目：地球2.0科学卫星。
“地球2.0”项目是一个由中科院帮助，中科院上海天文台倡议的系外行星巡天卫星科学不雅测项目，葛健是项目标牵头人。项目方案发射一个到日-地拉格朗日L2点轨道处的、由6台凌星千里镜和1台微引力透镜千里镜载荷的科学卫星，并在继续4年中，凌星千里镜将凝睇不雅测120万颗以上的类太阳恒星，并从其探测到的3万多个系外行星中，挑选出“另一个地球”，即“地球2.0”。
当然“地球2.0”不会和我们的地球一模一样，但它们必需契合一些关键前提，好比大小约在地球大小的0.8倍-1.25倍的范畴内，拥有岩量固体外表，并处在一个恒星系中的合适栖身（有液体水存在）的位置，那些前提意味着那颗行星可能具有生命，或者适宜生命保存。
即便抛开宇宙移民那种科幻般的方案，找到如许的行星也有愈加现实的意义，地球2.0是我们为地球在宇宙中找到的一面“镜子”，通过对它的察看，我们能够更深入天文解我们赖以保存的那颗星球，它的降生、现状以及莫测的将来，而在此中构成的手艺工程才能，也将被应用于其他范畴，包罗贸易用处。
那当然是一个极具挑战的方案，涉及一系列复杂的手艺问题，此前的探路者是美国于2009年发射的开普勒科学卫星方案，开普勒在近十年的运营中，发现了5000余颗系外行星候选者，经审查确认了2000余颗。
现在，葛健希望中国可以接过那一棒。
从2019年立项以来，海表里80余个科研单元，400多名科研人员参加了那一项目，此中还包罗上述美国开普勒方案的项目科学家，SteveHowell博士，项目目前已通过第二轮工程立项评审，就等科学院正式批准，然后进入卫星工程项目立项综合论证。
但因为时间紧迫，葛健的团队还没来得及从政府相关基金渠道筹集足够的资金，撑持那个关键卫星科学不雅测才能的在轨验证。如今，他起头寄望中国亿万财主们的帮助。“那个工作能够名留青史。”葛健煽动道。
葛健曾在2004年-2020年任职美国佛罗里达大学末身传授，在他整个科研阶段，美国富豪的私家捐助曾数次支持了其科研停顿。
他算过账，第一步需要1500万元人民币。
项目源起
2018年，中科院上海天文台邀请葛健拜候。在拜候过程中，葛健发现上海聚集了一批颇具实力的空间手艺的科研机构，涉及卫星、光学、仪器等诸多范畴，葛健给出的定见是“能够把空间手艺操纵起来，向空间开展”。一年后，葛健向上海天文台提及了一个设法——“宽视场开普勒方案”，那个方案成为了“地球2.0”的起点。
2019年9月下旬，尚在美国的葛健接到了来自中科院联络人的微信，催促他查收一则两天前就已经发出的信息。联络人告诉葛健，中科院的一个项目能够给那个设法供给时机，需要一份申请。
葛健敏捷动作起来，在十几天的时间中组织起一批涵盖数十人的国际科研团队，快速地赶出了那份申请，并很快获得了中科院先导经费的撑持。
不雅测行星的难度要远大于不雅测恒星，行星体积远小于恒星且只能依靠领受和反射恒星的极小部门光线来发光。目前操纵太空千里镜不雅测行星次要接纳“空间凌星法”，“凌星”是指行星运行至恒星面向地球的一侧发作的挡光现象，高精度探测器能够通过“凌星”时，恒星亮度的微弱改变来探测到行星。
那意味着，要找到系外行星，需要不雅测恒星，而要进一步找到地球2.0，需要不雅测良多恒星。
在2019年的一次关键的论证会上，与会专家问了葛健一个关键的问题，“找到一颗地球2.0的概率有多大？”
“若是计算概率，至少要不雅测约2000颗类太阳恒星才气找到一颗地球2.0。”葛健说。
要完成那一不雅丈量，千里镜需要更宽广的视场和更不变耐久地运行。2009年发射的开普勒方案虽然获得了诸多凸起功效，首席科学家WilliamBorucki并因而获得了2015年的邵逸夫科学奖，但在探测其核心科学目的，发现“地球2.0”难言胜利，此中有两点经历：第一是开普勒方案视场较小，仅有100平方度，视场是指千里镜可以不雅测到的天空范畴，较小的视场意味着更低的不雅测效率；第二点是设备不变性呈现问题，招致运行四年后，用于调整千里镜不雅测动做及轨道定位的两个轮子起头陆续呈现问题，后续四年的运营现实上已经无法不变的指向预定的天区。“地球2.0”卫星，即从开普勒的失利动身，进一步拓宽千里镜的视场，完成更有效的行星探测。
“地球2.0”卫星将照顾7台千里镜，使命期为4年。此中6台千里镜将联袂不雅测天鹅座和天琴座附近的天区，6台千里镜的视场扩大至500平方度，相较于开普勒视场提拔5倍，同时接纳了愈加灵敏的CMOS探测器。如许就能够包管项目可以不雅测到至少4万颗合适搜索地球2.0的系外太阳，颠末四年不雅测，估计能够发现约20个地球2.0。
全球协做
截至11月，“地球2.0”项目已经完成卫星立项工程论证，从8月份起头，葛健的团队就动手设想用来验证CMOS探测器的尝试卫星。
CMOS探测器是整个项目标关键环节，也是此次项目标立异之处之一，葛健认为，CMOS探测器拥有更高的丈量精度，寄望于通过更具精度的传感器感触感染到凌星时恒星亮光的微弱改变，但CMOS探测器还欠缺太空情况的现实验证。
CMOS探测器的造造商是国内企业长春辰芯。在2022年7月参与一次国际天文仪器和手艺大会时，葛健发现美国和欧洲的一些尝试室也正在考虑利用那款新型的探测器。
中国正在提拔的手艺才能为“地球2.0”项目供给了支持，好比在去年发射的验证卫星中已经胜利验证了项目所需要的一项姿势掌握的关键手艺。在葛健的论证中，项目所需要的大部门手艺和产物在国内都已趋成熟。
“那个项目标手艺工程我们能够做到自主，剩下的就是国际上的科学协做。”葛健说，那种协做不只包罗顶级科学家的科学设法，还包罗既有的不雅测数据和处置办法等。“科学是人类集体聪慧的结晶，科研功效需要通力合作才气实现，不成能凭空杜撰。”
在“地球2.0”项目刚起步之时，葛健曾经组织过一次国际论坛，全球约200位科学家参与了此次会议。从2019年立项以来，吸引到了海表里80余个科研单元，400多名科研人员参加，此中包罗德国普朗克天文学研究所所长，Hans-WalterRix博士、和国际出名星震学专家，日震学、星震学“教父”级人物，JorgenChristensen-Dalsgaard传授以及中国台湾地域叶永煊传授团队的加盟。
此中包罗在NASA工做的开普勒卫星的项目科学家SteveHowell博士——那位科学家通过中国一所高校的传授联络到了葛健，最末也顺利参加了团队。
“寻找第二个地球，是人类的梦想，也是那位科学家的梦想。”葛健说。
呼唤私家捐助
1998年，葛健博士结业后一路开挂，一年多时间获得助理传授职位，短暂过渡后于2004年就任职美国佛罗里达大学末身传授。在2018年，葛健和其团队曾因发现现实版的“瓦肯星”——科幻片子《星际迷航》中瓦肯人的母星——被国际媒体普遍报导。
那颗行星的发现有赖于位于亚利桑那州的达摩基金会天文千里镜(DEFT)，项目标资金次要来源于一名富豪的捐助，捐助发作于一次巧合。
葛健的一名美国本科学生在本地一家有机食物超市兼职调酒师，一位顾客在与其闲聊时对葛健的科研表达出强烈的兴趣，那名顾客是美国一名鲜少在公共媒体中呈现的企业家。
企业家参不雅了葛健的尝试室，并邀请葛健参不雅他的企业，在葛健上车即将离去前，企业家问道：“我那里有一笔钱，你能干什么？”
“我那小我固然傻，但在一起头去的时候已经想过那个问题了。”葛健告诉企业家，他要做一台世界上领先的视向速度丈量仪。
企业家很快把钱捐到学校，学校则把捐款拨给葛健，停止视向速度丈量仪的研发。
葛健操纵一根大光纤和四根小光纤耦合的原始立异体例，包管了速度丈量仪的精度到达彼时世界的更高水准，同时成本和尺寸又仅有其时世界领先的HARPS速度丈量仪的约四分之一，更小的尺寸意味着仪器更容易实现温控和实空运营情况。
“你那个仪器比我想象的好得多。”三年后，仪器要往天文台运输前，那位企业家对葛健说。
那位企业家尔后还帮助过葛健的达摩天文台项目，天文台千里镜来自另一所高校的退休传授，但天文台的建立、柏油马路的铺设都需要大量的资金。
葛健曾经提议以那位帮助人的姓名定名千里镜，但帮助人回绝了，他更希望以基金会的形式呈现，最末定名为达摩基金会千里镜(DEFT)。
在葛健海外的科研履历中，那种来自于企业家、富豪的小我帮助并非个例，诸如凯克基金会、斯隆基金会都曾经帮助过葛健科研项目。
“我们传授，更爱干的工作，就是raisemoney(筹钱)。”葛健说。
中国的企业、小我慈悲捐助尚处于起步阶段，但政策已经起头探寻途径，2018年出台的《国务院关于全面加强根底科学研究的若干定见》中已经提出“摸索共建新型研发机构、结合帮助、慈悲捐赠等办法，鼓励企业和社会力量加大根底研究投入”。
一位科技体系体例研究者介绍，目前国内私家捐助轨制上没有太大的障碍，只是企业家还没有如许的习惯和传统，少部门案例也集中在生物医药范畴。目前，天文学范畴，清华大学已获得了私家帮助撑持他们的6.5米千里镜项目建立。
葛健希望可以在“地球2.0”复造其在海外的履历。
好比，CMOS探测器的尝试卫星设想已经完成，但建造、发射的经费尚未到位，若是要期待其他方面的经费，可能无法实现明年岁尾初次发射验证的方案，卫星造造、发射费用大约在1500万人民币。
此外，项目运行后，需要大量CPU核、内存、SSD硬盘，以及为称心神经收集计算需求的 GPU停止运算，但那部门属于科学应用系统，科学卫星项目一般能供给的经费撑持不到现实需求的约1/3，葛健希望能通过此外渠道筹集足够的运算设备来撑持我们的海量数据处置和阐发，更大化地在大数据中发掘大量的系外行星信号以及其他科学信号，让科学产出更大化。
若是有更多基金撑持，葛健还希望能建本身的空中卫星信号领受和指令上传的不雅测站，以尽可能多地领受卫星不雅测的数据，同时可以快速上传更多的指令，有效获得更多有科学价值的数据等。
“仿佛说中国亿万财主比美都城要多了，能不克不及呼吁一下大佬？”葛健说。