北京时间今天21:20，一台冰箱大小的卫星将从美国加州范登堡天军基地升空。它的名字叫潘多拉，任务是盯着20颗恒星，每颗连续看24小时，然后换下一个目标，如此循环往复。

潘多拉要解决的问题，困扰了天文学家很多年：我们怎么才能看清那些远在几十甚至几百光年外的行星大气层里，究竟有些什么？

自从1992年人类发现第一颗太阳系外行星以来，科学家已经找到了6000多颗。但发现它们存在是一回事，弄清楚它们的样子是另一回事。那些可能适合生命存在的行星，望远镜根本看不见它们发出的光。天文学家只能退而求其次，观测它们的母恒星，通过间接手段寻找蛛丝马迹。

方法倒也简单：当行星从恒星前方经过时，恒星的亮度会出现微弱的下降。更进一步，如果恒星光线穿过行星大气层，科学家就能用光谱分析技术，像验血一样检测大气层的化学成分。氧气、水蒸气、甲烷，这些可能预示生命存在的分子，都会在光谱中留下独特的指纹。

听起来很完美，但有个麻烦。

恒星不是书本插图里那种光滑发亮的球体。它们是翻滚的气体和等离子体，表面布满黑子，有些甚至还有像云一样的结构在明亮的表面飘来飘去。当一颗行星恰好从恒星的干净区域前方经过，测得的光谱是一个样子；如果它经过的是一片布满黑子的区域，数据又会完全不同。

这就像隔着一块时而透明、时而斑驳的玻璃看东西，你永远搞不清自己看到的图像有多少是玻璃造成的，有多少才是真实物体的模样。

亚利桑那大学的天文学家丹尼尔·阿派（Daniel Apai）表示，我们必须把恒星和行星放在一起研究，才能把它们各自的贡献分离开来。而潘多拉，就是第一个专门为此设计的太空望远镜。

这台小卫星配备了一面18英寸的镜子和精密的光谱仪，能够同时以多种颜色观测恒星和行星的光线，测量它们亮度变化的精度达到了前所未有的水平。通过长时间连续观测，潘多拉可以建立起每颗恒星的详细档案——哪里有黑子、哪里有亮斑、表面活动有什么规律。有了这份档案，当行星穿过恒星表面时，科学家才能精确计算出哪些信号来自恒星本身的干扰，哪些是行星大气层的真实特征。

这些数据不仅能让我们更准确地理解这20颗行星的大气成分，还将为詹姆斯·韦布空间望远镜和未来的观测任务提供关键的校准基础。韦布望远镜能看得更远、更清晰，但如果不知道如何剔除恒星的干扰，再强大的望远镜也只能看到一堆混淆的信号。

潘多拉的另一个特殊之处在于，它的领导团队有一半以上是刚入行的年轻科学家和工程师。NASA把这类快速响应型项目叫做先锋任务，专门用来回答那些新涌现的、紧迫的科学问题，同时也给新一代研究者提供实战机会。

阿派强调，潘多拉的目标不是直接寻找生命，而是探测这些行星大气层中的水蒸气，以及更重要的——理解它们的母恒星。只有当我们真正理解了恒星这块脏玻璃的纹理，才可能在未来某一天，透过它看清另一个可能孕育生命的世界。

～～～～～～

图源：NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab

信源：亚利桑那大学官网新闻稿