Kepler的终结将是一个巨大的损失
备受打击的开普勒太空天文观测站已经成为天文学领域在过去二十多年中见过的最具革命性的设施，重启它至关重要，教授克里斯·廷尼写道。
观点：在我写这篇文章时，美国宇航局和球形宇航与技术公司的工程师们正祈祷他们能够重新启动备受打击的开普勒太空天文观测站，该观测站自5月15日以来一直处于休眠模式。如果他们不行动，该望远镜的行星候选物——截至目前有3,277颗，其中包括许多类地系统——可能已经终结。
自2013年4号反应轮故障以来，开普勒一直滞留在距地球约6400万公里处，反应轮是用于定向太空船并稳定其注视的四种机制之一。计划并不确保成功，尝试重新启动停滞的第4号轮或2009年发射后不久故障的另一轮。
如果这个计划失败，后果将是巨大的。
一次千载难逢的任务
开普勒是天文学领域二十多年来最具革命性的设施。很难向其他天文学家——更不用说一般读者——解释开普勒是如何精确地测量来自目标恒星的光量的，因为这项探测是通过寻找微小的重复光度降的现象来揭示否则无法见到的行星。
大多数研究遥远宇宙的天文学家，如果他们能够将一个对象的亮度测量精度达到10%，都会觉得已经做得相当不错。而研究我们银河系（或附近星系）的天文学家，如果他们能够将亮度测量到1%的精度，也会觉得已经做得很不错。那些经常将亮度测量到0.1%的人可以正当地认为自己是光度学科的“神”。
但开普勒领先众人一大截。它以百万分之十或更高的精度测量其目标恒星。这是0.001%，比基于地面的光度学的“神”们能做到的要好100倍。
开普勒必须达到这种精度水平，才能实现其主要任务目标——发现环绕类太阳恒星运行的类地行星。
你看，类地行星非常小。而恒星非常大。因此，被一个类地大小行星屏蔽的星光只是一个微小的（并不完全巧合的）百万分之十，这使得开普勒能够给我们带来我们的第一批，虽然间接的，其他“地球”的初步印象。
保持关注
开普勒成功的关键策略之一是尽可能“差分化”地进行观测——也就是说，卫星每个小时、每天、每周、持续长达三个月地观察一组星星。
在这段时间里，它试图确保卫星的所有方面保持绝对一致，以便唯一变化的是星星的亮度。
这就需要将望远镜的指向保持到非常高的精度。它通过使用其“反应轮”的帮助来实现，下图显示了其中两个。
我们想要转身时，可以把脚放在地面上，这样我们有了一个施加推力的物体。在太空中，开普勒没有什么可以推动的，因此它依靠物理效应——角动量守恒。
通过让一个小轮快速向一个方向旋转，角动量平衡的本性将慢慢使卫星的其余部分向相反方向旋转。通过三个这样的轮子的结合使用，它可以将自己转向任何方向，或者更关键地说，进行小幅调整以确保准确地指向天空中的同一部分而不移动。
但问题是，它需要三个正常工作的轮子。两个是不够的——不幸的是，目前它只有两个。
最后一次机会
美国国家航空航天局（具有将器件送入太空的经验）明智地设计开普勒时，额外多配备了一个冗余的反应轮——因为在2009年发射后不久，这四轮中的一轮失效了。
开普勒任务最初被设计为五年，但取得了巨大成功，去年将其延长至总计七年的任务期。因此，过去四年，所有相关人员都屏住呼吸，希望至少再三年其他轮子不会出现任何意外。
不幸的是，正如我们现在所知，今年5月第二个轮子也发生故障。因此，美国国家航空航天局将卫星置于所谓的“休息点状态”—一种最小化燃料使用的状态。然后许多工程师们坐下来认真思考接下来该怎么办。
本周，球形宇航与技术公司的约翰·特罗尔茨赫被引述说：“我们将努力让轮子朝着停止工作时的相反方向运动。如果我们可以让它自由旋转一段时间，然后让它自然停下来。然后我们就能了解摩擦程度。”
在轮子重新启动之前以前的操作方式几乎不太可能实现，特罗尔茨说，然后指出了一个明显的事实：“我们不能派出修理工。”
天文学家们承认，成功重新启动轮子是一个很冒险的尝试，但其他选择几乎没有。
开普勒目前的四年任务时间是必需最少的，以探测大约一年周期轨道上的小行星。将这项任务延长至七年对于缩小当前数据允许的潜在行星频率范围，了解类地行星有多常见是至关重要的。
所以请——像工程师们一样——大家都保持乐观。
克里斯·廷尼教授是新南威尔士大学的外行星科学小组负责人。
本文最初发表于The Conversation。参阅原文。
