开普勒空间望远镜重获新生本文转自：北京邮电大学出版

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在进行了4年富有成效的行星搜寻工作之后，如果不出其他意外的话，开普勒空间望远镜即将变革天体物理学的一些新领域。
2 0 1 3年5月1 4日，开普勒空间望远镜又有一个反作用轮失灵。4个反作用轮中虽然还有2个在工作，但这无法稳定它的姿态。失去了精确指向的能力，就意味着“开普勒”将无法继续进行其搜寻太阳系外行星的主科学任务。
距离地球6 0 0 0万千米，再加上不由自主的翻滚，任何一个缺乏决心的团队都会放弃这架空间望远镜。但是， “开普勒”团队没有放弃，他们想出了一个方法——用太阳光帮助维持“开普勒”的指向。就像在指尖上平衡一支铅笔，科学家精心调整了“开普勒”的姿态，使得照射到它的太阳光能够对它施加一个不变的外力。于是，太阳光压充当了“开普勒”失灵的第二个反作用轮，稳定住了这架空间望远镜，让它能够在几个月的时间里对准天空的某一片特定区域。为了防止阳光照射进望远镜， “开普勒”每8 3天必须调整一次指向。
在沉寂了1年多之后， “开普勒”重回天文学研究的第一线。
凌星致暗
“开普勒”让在其他恒星周围发现地球大小的行星变成了现实。如果在遥远的恒星系统中有什么东西——例如一颗行星——恰好从恒星前方经过，它的遮挡会使星光的强度降低。没有人怀疑这一点，只是过去无法探测到这一光变。
为了从技术上做到这一点，科学家花了几十年的时间，其结果是一架空前强大的空间望远镜，通过它可以观测一大片天区，同时测量数千颗恒星亮度的微小变化。由此，天文学一跃进入了太阳系外行星大量涌现的时代。
“开普勒”于2 0 0 9年3月6日发射，经过几轮测试之后，于当年5月1 2日开始收集数据。研究团队认为，他们可以确保这架耗资6亿美元的望远镜正常工作4年。然而，就在4年刚过2天的时候，它的第二个反作用轮失灵了。
在这4年里， “开普勒”发现了约1 0 0 0颗已被证实的太阳系外行星、超过4 0 0 0个行星候选体，以及2 0 0 0多对食双星。就在几十年前，谈论其他恒星
周围存在类地行星还只是科幻小说的范畴。即便在主序星周围发现了行星，大多数也是热类木星——极其靠近其主恒星的气态巨行星。虽然没有发现地球真正的孪生兄弟，但“开普勒”将其向前推进了一大步。
“开普勒”最初的观测区域位于天琴座和天鹅座，它收集的有关变星和脉动恒星的观测数据是一座丰饶的宝藏。这片天区包含1 5万颗普通的恒星，它们极有可能都拥有可以被探测到的行星。之所以选择这片远离黄道面——地球绕太阳公转的平面——的天区，是为了让“开普勒”能始终避免太阳光的干扰。
于是， “开普勒”可以一刻不停地监视这一天区中的恒星，这是进行行星普查最可靠的办法。不幸的是，当反作用轮失灵之后，这一点就变得遥不可及了。

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作用与反作用
寻找地球大小的行星需要在测光和指向上做到稳定与精度兼顾。为了维持三个自转轴的稳定， “开普勒” 需要三个能正常运转的反作用轮。它们安装在“开普勒”的外部，在低摩擦轴承上高速转动。当它们在某个方向上旋转时， “开普勒”就会在另一个方向上缓慢自转。反作用轮的优点之一是它们由“开普勒”的太阳能电池板供电，这让天文学家可以在不耗费宝贵且有限的燃料的情况下调整它的指向。反作用轮为“开普勒”提供的稳定性，与转动的自行车车轮能让你保持平衡的原理是一样的。想要充分认识反作用轮的重要性，你不妨在保证安全的前提下试着在轮子不转时保持自行车的平衡。