这张美国航天局2015年7月23日公布的效果图显示的是地球（左）和太阳系外行星开普勒-452b。 新华社发
美国航天局公布的UCF-1.01行星的假想图。 新华社发（美国航天局）
“我们的核心目标，是发现位于不同轨道上的大量类地行星样本，包括发现第二个‘地球’（即‘地球2.0’）——处于类太阳恒星的宜居带内、地球大小（0.8-1.25地球半径）的行星；旨在解答三个基本问题，‘地球2.0’在宇宙中有多普遍？地球是如何形成和演化的？‘流浪地球’又是如何起源的？”
茫茫宇宙中，迄今所知唯一拥有生命的行星——地球，是不是唯一孤独的存在？在遥远的宇宙深处，真的有“流浪地球”吗？
面对人类亘古追问，来自中国科学院上海天文台、微小卫星创新研究院、上海技术物理研究所、西安光学精密机械研究所和中国科学技术大学的100多位科研人员，在中科院战略先导项目“地球2.0”支持下，拟对银河系类地行星进行“普查”，目前正在开展关键技术攻关。
首次结合两种先进观测方法
还有两个关键技术需要攻关
“地球2.0”项目负责人、中国科学院上海天文台葛健教授说：“我们的核心目标，是发现位于不同轨道上的大量类地行星样本，包括发现第二个‘地球’（即‘地球2.0’）——处于类太阳恒星的宜居带内、地球大小（0.8-1.25地球半径）的行星；旨在解答三个基本问题，‘地球2.0’在宇宙中有多普遍？地球是如何形成和演化的？‘流浪地球’又是如何起源的？”
葛健介绍，作为宇宙中最基本的天体之一，行星是生命和文明的摇篮，对行星的探测及其形成演化的研究，承载着人类渴望揭开生命起源和寻求地外生命的强烈愿望。近20年来，系外行星研究极速发展和关键技术逐渐成熟，已经将人类推到了发现“第二个地球”的关键路口。尤其是“凌星法”和“微引力透镜法”观测，对小质量行星探测具有高度敏感性。
“地球2.0”项目将首次结合这两种先进的观测方法，自主研制6台30cm口径、500平方度广角凌星望远镜和1台30cm口径、4平方度的微引力透镜望远镜，通过搭载在科学卫星上，发射到日-地拉格朗日L2点处，利用超大视场和超高精度的光学测光，对银河系内类地行星进行大规模普查。
据葛健介绍，来自国内外30多所大学和研究所200多位天文学家参与的卫星科学团队，目前已完成卫星项目的科学目标研究；卫星的技术团队也已经完成载荷、超高精度导星和卫星平台的设计方案。
除此之外，卫星工程方案中还有两个关键技术需要攻关：卫星姿态超高稳定度控制和超高精度CMOS测光相机。在卫星姿态方面，团队已完成卫星飞轮隔震系统的地面试验验证，将于今年4月开展在轨验证；在超高精度测光相机技术方面，已完成单探测器相机空间样机的实验室组装，正在开展性能测试。“我们希望在关键技术完成攻关并得到验证以后，‘地球2.0’项目能顺利进入工程立项。”葛健说。
获得最大的类地行星样本库
甚至有望发现系外生命迹象
迄今为止，人类还没有发现一个“地球2.0”。但天文学家确信类地行星（包括“地球2.0”）的存在，而且存在于非常广大轨道范围，从灼热的恒星附近一直到极寒的太空。通过开普勒望远镜，天文学家在一些较安静亮星周围，已经找到了300多个轨道短（少于20天）、但大小与地球类似的固体行星。
“与超级地球不同，这些行星很可能是在原恒星气体盘完全消散后，碰撞而成，因此和地球起源最为类似，这些被称为‘亚地球’的行星，可能分布在不同轨道上。而那些位于宜居区内的‘亚地球’，很有可能就有我们一直想搜寻的‘地球2.0’。”葛健说，“我们不仅想找到首个‘地球2.0’，还想通过‘凌星法’和‘微引力透镜法’，找到大量热的、湿的、冷的‘地球’，以及被逐出行星系统的‘流浪地球’”。
业内专家认为，“地球2.0”项目实施以后，将会使人类获得最大的类地行星样本库。通过对各类类地行星样本进行深入分析，天文学家有望能揭开类地行星和流浪行星的起源之谜；通过后续地面和空间望远镜的观测，测量和研究“系外地球”的质量、密度，以及它们上面的大气、海洋和宜居性特征，甚至有望发现系外生命迹象，将系外行星科学研究跃升到“地球时代”。 （据新华社）
进展
已经完成
来自国内外30多所大学和研究所200多位天文学家参与的卫星科学团队，目前已完成卫星项目的科学目标研究
卫星的技术团队也已经完成载荷、超高精度导星和卫星平台的设计方案
正在攻关
卫星工程方案中还有两个关键技术需要攻关：卫星姿态超高稳定度控制和超高精度CMOS测光相机
在卫星姿态方面，团队已完成卫星飞轮隔震系统的地面试验验证，将于今年4月开展在轨验证
在超高精度测光相机技术方面，已完成单探测器相机空间样机的实验室组装，正在开展性能测试
知识
地球并非独一无二？
科学家：类地行星很常见
美国加州大学洛杉矶分校的一项新研究显示，类地行星在宇宙中可能很常见。由天体物理学家和地球化学家组成的研究小组提出了新的证据，证明地球并非独一无二。这项研究发表在《科学》周刊上。
据美国媒体报道，加州大学洛杉矶分校地球化学和宇宙化学教授、论文的共同作者爱德华·扬表示：“我们刚刚提出了如下可能性，即许多岩态行星都与地球相似，而且宇宙中存在大量岩态行星。”
加州大学洛杉矶分校地球化学和天体化学专业研究生亚历山德拉·多伊尔领导的这些科学家发明了一种新方法，可以详细分析系外行星的地球化学特性。多伊尔通过分析围绕六颗白矮星运转的小行星或岩态行星碎片上的岩石中的元素做到了这一点。
白矮星是普通恒星的致密的、燃烧后的残余产物。它们强大的引力导致碳、氧和氮等重元素迅速沉入它们的内部，在那里，望远镜是无法探测到那些重元素的。
多伊尔说：“如果我要观测的只是一颗白矮星，那么我预计会看到氢和氦。但在这些数据中，我还看到了其他物质，比如硅、镁、碳和氧——这些物质是从绕白矮星运行的天体上被吸积到白矮星上的。”
“我们测量了这些撞击到白矮星上的岩石中被氧化的铁量。”扬说，来自地球、火星和太阳系其他地方的岩石的化学组成相似，它们的铁含量都高得惊人。
研究小组分析的岩石与地球和火星上的岩石有多相似呢？
多伊尔说：“非常相似。就氧化铁而言，它们与地球相似，也与火星相似。我们发现岩石到哪里都是岩石，它们的地质物理特性和地质化学特性到哪里都非常相似。”
扬说：“太阳系中岩石的氧化程度为什么如此之高一直是个谜。这和你预想的不一样。一个问题是，其他恒星周围的情况是否也会如此。我们的研究给出的回答是肯定的。这对在宇宙中寻找类地行星来说是个非常好的兆头。”
盘点
宇宙中最酷似地球的五颗类地行星
开普勒 438b
开普勒 438b在所有已知外星行星中拥有最高的类地指数(ESI=0.88)。这颗星球是2015年科学家们在470光年外的一颗红矮星附近发现的，它的半径只比地球大12%。它的运转周期为35天，而且处于恒星的宜居带中。如果这颗星球的构成是岩石，它的质量只有地球的1.4倍，表面温度在0—60℃之间。
格利泽 667Cc
格利泽 667Cc(ESI=0.85)发现于2011年，它位于24光年外的一个三星系统中。这颗星球的质量估计为地球的3.8倍，但是我们并不清楚它的尺寸。这是因为这颗星球并不会从它的恒星前通过，这就使我们无法测量它的半径。它的轨道周期为28天，它也位于星系的宜居带中，科学家估计它的表面温度大约在5℃左右。
开普勒 442b
开普勒 442b(ESI=0.84)发现于2015年，它的体型大约是地球的1.3倍。它所周期运转的恒星比太阳温度稍低，距离地球大约1100光年。它的轨道周期为112天，虽然它也处于宜居带中，但是它的表面温度可能低到零下40℃。相比之下，火星极点区域在冬季的温度能够达到零下125℃。我们也不清楚它的质量，但是如果它是岩石星球，它的质量或许只有地球的2.3倍。
开普勒 62e & 62f
这两颗星球(ESI分别为0.83和0.67)是开普勒太空望远镜在2013年观测到的，它们当时重叠在自己的寄主星前。这颗恒星距离我们大约1200光年，比太阳温度稍低。这两颗行星的半径分别为地球半径的1.6倍和1.4倍。它们的轨道周期分别为122天和267天，这就意味着它们均处于宜居带中。虽然还没有测量过它们的质量，但是科学家估计每颗星球的质量都超过地球30倍以上。每颗星球是否有液态水存在于表面，取决于它们的大气构成。
开普勒 452b
开普勒 452b(ESI=0.83)发现于2015年，是我们发现的第一颗围绕与太阳类似的恒星运转的宜居带星球。它的半径是地球半径的1.6倍，它的运转周期为385天。这颗星球距离我们约有1400光年，但是由于恒星太过昏暗使我们无法测量它的活动，因此无法得知它的质量。但是科学家们预测它的质量最少是地球的5倍，而且它的表面温度预计在零下20℃到10℃之间。
