美国宇航局的潘多拉任务将有助于探测外星世界

在寻找太阳系以外的宜居行星的过程中，美国宇航局正在研究一个名为 "潘多拉 "的任务概念，它最终可以帮助解读银河系中遥远世界的大气层之谜。潘多拉是美国宇航局新的 "先驱者 "计划中被选中进一步开发概念的四个低成本天体物理学任务之一，它将研究大约20颗恒星和系外行星，以提供对系外大气的精确测量。

这项任务将试图通过长时间在可见光和红外光下同时观测行星及其宿主星来确定大气成分。最值得注意的是，潘多拉号将研究宿主星的光线变化如何影响系外行星的测量。潘多拉号是一个被称为SmallSats的小型卫星任务，是获得美国宇航局绿灯的三个此类轨道任务之一，将进入 "先锋 "计划的下一个发展阶段。

SmallSats是低成本的太空飞行任务，使该机构能够推进科学探索和增加进入太空的机会。潘多拉号将在太阳同步的低地轨道上运行，它总是将太阳直接放在卫星的后面。这种轨道能最大限度地减少卫星上的光照变化，使潘多拉号能够长时间地获取数据。潘多拉号在太阳同步低地轨道上运行，该轨道位于地球表面上方约435至497英里（700至800公里）处，这种轨道使潘多拉能够长时间获得对系外行星的多次观测，而有助于避免来自地球的反射光。

潘多拉的重点是试图了解恒星活动如何影响我们对系外行星大气的测量，这将为未来旨在寻找具有类似地球大气的系外行星任务奠定基础。潘多拉号专注于研究系外行星和恒星大气层，方法是在行星在其宿主恒星前穿过或过境时对其进行测量。为了实现这一目标，潘多拉号将利用一种被称为过境光谱的成熟技术，该技术涉及测量过滤通过行星大气层的星光数量，并将其分割成称为光谱的颜色带。这些颜色编码信息可以帮助科学家识别行星大气层中存在的气体，可以帮助确定一个行星是像地球一样拥有稀薄大气层的岩石，还是像海王星一样拥有厚厚的气体包层。

不过，这项任务将使过境光谱学更进一步。潘多拉旨在减轻该技术最关键的挫折之一：恒星污染。恒星有大气层和不断变化的表面特征，如斑点，影响相关测量，为了确定我们真的在观测一颗系外行星的大气层，我们需要把行星的变化与恒星的变化解开。潘多拉将通过在红外和可见光下同时观测恒星和系外行星信号，将它们分开。恒星污染在可见光的较短波长下更容易被检测到，因此通过红外光和可见光获得大气数据将使科学家能够更好地区分来自系外行星大气和恒星的观测数据。