1968年圣诞节。三个人在环绕月球的轨道上，离地球的距离是任何人都没有过的。他们认为月球景观的壮丽荒凉是他们在任务期间将要看到的最令人震惊的事情。但他们错了。
在他们的第四个轨道上，宇航员比尔·安德斯看到地球从月球地平线上升起。他拍摄了这一时刻，并在拍摄过程中向世界展示了太空时代最具标志性的图像之一。这张看似脆弱的蓝色行星地球的照片后来成为了一个象征，代表了环境运动和太空探索的奇迹。现在，一群私人资助的天文学家和工程师希望通过拍摄另一颗蓝色行星的新照片来重现这一幕——一颗围绕另一颗恒星。
蓝天思维
配音项目蓝色在美国，该任务的目标是建造并发射一架太空望远镜，目标只有一个:为最近的类太阳恒星的宜居带中的任何行星拍照。如果这些行星和地球一样大，有海洋和大气层，那么它们甚至可以“看到蓝色”，蓝色计划的术语是寻找可能适合居住的行星。
这项任务是该组织的构想BoldlyGo研究所. 这个非营利组织由前美国宇航局科学家、白宫科学顾问乔恩·莫尔斯博士（Jon Morse）创建，目的是利用捐赠者的私人资金和群众资助计划，调查极具吸引力的科学问题。没有什么问题比其他恒星周围是否有其他类地行星更令人信服。
1995年，一对瑞士天文学家发现了51颗Pegasi b，这是第一颗在类太阳恒星周围发现的太阳系外行星（或系外行星）。它有木星那么大，一点也不像地球，但它证明了行星现在已经达到了我们的技术能力。
在此后的几十年中，已经探测到4000多颗其他系外行星，但几乎没有人拍下它们的照片。问题是行星本身不产生任何光，而只是反射恒星的光。这使得它们的亮度比它们的母星弱10多亿倍。到目前为止，望远镜已经能够捕捉到一些大型行星的影像，但地球大小的行星仍然无法成像。相反，天文学家使用间接观测来推断系外行星的存在。
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到目前为止发现的大多数系外行星都是用美国宇航局的开普勒太空望远镜. 开普勒追踪一颗恒星的亮度，寻找一颗行星在它前面穿过时造成的亮度下降。它的仪器足够精确，可以看到较小的岩石行星（也被称为类地行星），但没有一颗被证明是地球的孪生行星。尽管有些人因其相似性而成为世界各地的头条新闻，但到目前为止，我们还没有找到真正的地球孪生兄弟，因为它是一个地球大小的世界，其轨道大小与地球围绕一颗类似太阳的恒星的轨道大小相当。
幸运的是，离太阳最近的恒星系统中有两颗恒星，它们可能是非常值得一看的地方。
行星搜寻
半人马座阿尔法星由三颗相互环绕的恒星组成。其中一颗被称为半人马座近邻星（Proxima Centauri），是一颗红矮星，因此比太阳小得多，也比太阳冷得多。另外，半人马座阿尔法B与太阳相似，半人马座阿尔法A几乎相同。这些是蓝色计划将瞄准的星星。
对这两颗恒星的现有研究表明，像木星这样的大行星并不存在。所以，如果那里有行星，它们只能是地球大小的、在类地轨道上运行的世界。“这就是我们要测试的，”莫尔斯说。
该项目提出了一个小型太空望远镜。它的镜子直径只有0.5米，大约只有开普勒的一半大小。然而，这应该足够大，蓝色计划可以在行星围绕恒星运行时直接拍摄行星的照片，因为航天器将使用一种称为日冕仪的仪器。它将阻挡来自中心恒星的光线，从而可以看到更暗的行星。
不过，不要期待任何惊人的事情。任何行星看起来都不过是一个像素的光，类似于旅行者1号宇宙飞船1990年在40亿英里外拍摄的地球图像。尽管它缺乏美感，但它能让科学家获得关于这个星球的前所未有的信息。
加州SETI研究所卡尔萨根研究中心（Carl Sagan Center for Research）的玛格丽特·特恩布尔（Margaret Turnbull）博士说：“随着时间的推移，监测行星的亮度和颜色是绘制表面地图的基础。”。“有海洋吗？有大陆吗？有云模式吗？天气模式吗？季节吗？如果有，所有这些东西都应该在颜色数据和地球随时间的亮度中反映出来。”
例如，当我们看海洋时，地球看起来比看大陆时更蓝，当我们看南极洲时，它更亮。
望远镜技术
任务的简单性掩盖了技术上的挑战。目前还没有人用日冕仪来拍摄类地行星。“蓝色计划”正与美国宇航局密切合作，后者正在计划一项更大的任务，名为WFIRST(宽视场红外巡天望远镜)。它被设计成具有哈勃太空望远镜但是，它的视野是特恩布尔的100倍，并且将包括特恩布尔一直在研究的日冕仪。“蓝色计划”将利用为WFFIRST开发的许多想法和技术，对如何使用这种仪器探测行星进行轨道测试。这就是为什么把整个任务都集中在探索一个恒星系统上是如此重要。
特恩布尔说：“连续报道是一件大事。”。“一次盯着同一个空间数月或数年，你就可以确定你将探测到该轨道范围内的任何行星。”
这似乎是一件显而易见的事情，为什么美国宇航局还没有计划自己的试验任务是一个自然的问题。正如莫尔斯所解释的，这一切都归结于金钱。从2007年到2011年，他担任美国宇航局天体物理司司长，在任期即将结束时，他注意到了一个令人担忧的趋势。“如果你看看美国宇航局天体物理学的预算历史，在20世纪10年代初有一个大的下降，”他说。
这显然将影响该司可以建立的任务数量。然而与此同时，多亏了私人投资者的资金，凯克望远镜和即将问世的大型天气巡天望远镜(lst)等地面天文台也在稳步前进。这两个望远镜都是通用望远镜，可以进行各种各样的观测。尽管如此，这笔钱还是使莫尔斯大开眼界。
他说:“这些项目的预算水平与精密卫星相当。”因此，他建立了BoldlyGo研究所，作为吸引私人资金进行更多太空任务的载体。
蓝色计划完全符合这一愿景。莫尔斯希望这艘宇宙飞船能以5000万美元左右的价格建造，并在20世纪20年代初的某个时候以1000万美元左右的价格发射。如果他成功了，光是成本就可能改变局面。美国宇航局的第一颗行星探测器开普勒耗资5.5亿美元。此次发射仅用于其最新的行星发现者，过境系外行星调查卫星（TESS）任务，该任务于四月推出，为8700万美元。然而，据“蓝色工程”背后的人说，该任务的潜在影响不仅仅局限于预算。它甚至超越了做科学。
勘探时代
“蓝色计划”讲述了它对人类的意义，讲述了我们内心渴望探索的那一部分。“蓝色计划是纯粹的探索。我们正在进入未知的世界。我们正在看那里有什么，”特恩布尔说。“我喜欢简单地探索和去看看那里有什么。”
莫尔斯也赞同这些观点。他说:“它着眼于遥远的未来。”“如果我们要去其他星球，我们会先去最近的地方。”也就是半人马座阿尔法星系。“蓝色计划”实际上是在寻找目标。有一天，孙辈们也会亲眼看到。
- 本文首次发表于2018年4月。
工作原理:日冕仪
蓝色计划将使用一种称为日冕仪的设备拍摄半人马座阿尔法星周围的任何行星。日冕仪是一种装置，它可以阻挡中心物体发出的亮光，但允许周围物体发出的微弱光线进入望远镜。
它是在20世纪30年代由法国天文学家Bernard Lyot发明的。他想研究太阳微弱的外层大气，只有在月全食时，当月亮挡住了太阳明亮的圆盘时，外层大气才可见，所以他设计并建造了一个设备，可以模仿月球的活动，在他的望远镜里创造一个人工月食。由于太阳的外层大气被称为日冕，利奥特的装置被命名为日冕仪。
寻找系外行星是另一个很好的例子，它表明人们希望看到明亮的东西旁边有微弱的东西。行星不产生自己的光，而只是反射母星发出的光。它被比作试图在探照灯边缘看到萤火虫。
在太空中，日冕仪主要用于与NASA-ESA的太阳和日光层天文台(SOHO)等航天器一起观测太阳。哈勃太空望远镜的近红外相机和多目标光谱仪(NICMOS)中确实有日冕仪。2011年，天文学家利用它拍摄了围绕恒星HR 8799的四颗系外行星的图像。通过反复拍摄行星的图像，我们可以看到它们围绕恒星的运动。
美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜还将在其近红外照相机（NIRCam）中安装日冕仪。
作者
斯图尔特·克拉克博士是一位拥有天体物理学博士学位的天文学作家。
