摘要：当NASA的系外行星档案库在2025年10月刷新到"6022颗"这个数字时，天文学家们没有沉浸在庆祝中——他们的目光早已投向更遥远的星空。从1995年首颗太阳系外行星51 Pegasi b被发现，到如今每三天就新增一颗确认行星，人类用30年完成了从"猜测有行星
当NASA的系外行星档案库在2025年10月刷新到"6022颗"这个数字时，天文学家们没有沉浸在庆祝中——他们的目光早已投向更遥远的星空。从1995年首颗太阳系外行星51 Pegasi b被发现，到如今每三天就新增一颗确认行星，人类用30年完成了从"猜测有行星"到"拥有行星 census"的跨越。但真正的目标从未改变：找到那颗能承载生命的"地球2.0"。
有趣的是，这场"宇宙寻亲"的下一程，中国正成为关键玩家。2028年即将发射的"地球2.0"（Earth 2.0）望远镜，已锁定银河系内100万颗类太阳恒星，目标直指"真正的地球双胞胎"；而中科院国家天文台主导的"系外行星大气光谱仪"，也将搭载未来空间站，与JWST、PLATO等国际 missions 同台竞技。从追赶到并跑，中国在系外行星探测赛道上，正书写属于自己的篇章。
30年跨越：从"热木星"到6000颗，我们为何还没找到"地球2.0"？
1995年，瑞士天文学家米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹用"径向速度法"捕捉到51 Pegasi b的信号时，整个天文学界都沸腾了——这是人类首次发现围绕类太阳恒星运转的系外行星。但让科学家意外的是，这颗行星质量是木星的一半，却距离恒星仅0.05天文单位（约750万公里），表面温度超过1000℃，被称为"热木星"。
这种"不按常理出牌"的发现，成了系外行星探测初期的常态。截至2025年10月，已确认的6022颗系外行星中，"热木星"和超级地球占比超70%，而像地球这样"位于恒星宜居带、岩石质地、质量与地球相近"的行星，至今仍是空白。"不是没有，是我们的探测方法有偏向性。"加州理工学院天文学家Aurora Kesseli解释，"径向速度法对大质量行星更敏感， transit 法更容易发现靠近恒星的行星，而地球大小、位于宜居带的行星，就像大海里的细沙，难上加难。"
这30年里，探测技术的迭代不断拓宽人类的"行星视野"：
- Transit法成了"发现主力"，NASA的TESS望远镜通过监测恒星亮度微小变化（行星凌日时亮度下降0.01%），已发现超3000颗候选行星；
- 径向速度法依旧是"质量判官"，能通过恒星光谱的多普勒位移计算行星质量，确保发现不是"假阳性"；
- 引力微透镜法擅长捕捉遥远行星，就像用宇宙引力当"放大镜"，曾发现过距离地球2.8万光年的"流浪行星"；
- JWST的光谱分析则让人类第一次"触摸"到系外行星大气——2023年它分析了WASP-96 b的大气，发现了水蒸气的痕迹，虽这颗热木星无法孕育生命，却验证了大气探测的可行性。
即便如此，"地球2.0"仍杳无踪迹。最接近的候选者是开普勒-452b，它位于天鹅座，距离地球1400光年，处于恒星宜居带，直径是地球的1.6倍，但质量未知，且恒星比太阳年长15亿年，可能已进入"衰老期"，宜居性存疑。"我们就像在沙滩上找特定形状的贝壳，目前找到的都是大贝壳、彩色贝壳，而我们要找的那种小而朴素的，还藏在沙子深处。"Aurora Kesseli的比喻，道出了当前的困境。
中国"地球2.0"：瞄准100万颗恒星，2028年开启"精准寻亲"
当国际天文学界还在为"6000颗"里程碑感慨时，中国的系外行星探测计划已进入"冲刺阶段"。2028年，由中科院国家天文台主导的"地球2.0"望远镜将发射升空，这颗专门为寻找"地球双胞胎"设计的空间望远镜，有望填补国际探测网络的空白。
"地球2.0"的"寻亲秘籍"：比TESS更精准的"凌日猎人"
"地球2.0"的核心目标，是在银河系内找到10-20颗"地球2.0"——即位于类太阳恒星宜居带、质量为地球1-2倍、岩石质地的行星。为实现这个目标，它搭载了4台口径1.2米的望远镜，视场是TESS的300倍，能同时监测100万颗类太阳恒星，持续观测5年。
"我们的优势在于'针对性设计'。"中科院国家天文台研究员、"地球2.0"项目负责人毛淑德介绍，TESS的观测重点是"全天空扫描"，而"地球2.0"聚焦"类太阳恒星密集区"，比如天琴座、天鹅座等区域，这些地方的恒星类型、年龄与太阳相似，更可能孕育"地球双胞胎"。同时，它的测光精度达到20ppm（百万分之二十），比TESS提高了一倍，能捕捉到地球大小行星凌日时的微小亮度变化——相当于在100瓦灯泡的光芒中，精准检测到0.002瓦的亮度下降。
2024年，"地球2.0"的地面模拟系统已完成测试，成功在模拟数据中识别出"地球大小"的行星信号。"我们预计发射后3年内，就能发现首批'地球2.0'候选者，5年内完成确认。"毛淑德信心满满。
系外行星大气探测：中国"光谱仪"挑战JWST
找到"地球2.0"只是第一步，判断它是否宜居，还需要分析大气成分——氧气、甲烷、二氧化碳的比例，都是潜在的"生命信号"。在这一领域，中国也在加速布局。
中科院紫金山天文台正在研发"系外行星大气光谱仪"（EPA），计划于2030年搭载中国空间站巡天模块发射。这款光谱仪的分辨率达到R=100000，能捕捉到行星大气中微量气体的吸收线，比如氧气在760纳米的特征谱线，灵敏度比JWST高一个数量级。"JWST虽然强大，但主要针对大质量行星的大气，对地球大小行星的探测能力有限。"EPA项目负责人季江徽解释，"我们的光谱仪专门优化了对小质量行星的探测算法，能在恒星强光背景下，提取出行星大气的微弱信号。"
目前，EPA已在地面实验室完成测试，成功模拟出"地球大气"的光谱信号。未来，它将与"地球2.0"望远镜联动——前者负责找到候选行星，后者负责分析大气成分，形成"发现-表征"的完整链条。
对比国际：中国的"差异化竞争"策略
与国际 missions 相比，中国的系外行星探测计划走了一条"差异化竞争"的道路。NASA的PLATO望远镜（2026年发射）虽也聚焦类太阳恒星，但视场仅为"地球2.0"的1/10，监测恒星数量约20万颗；欧洲航天局的ARIEL任务（2029年发射）则侧重气体巨行星的大气普查，对岩石行星的关注较少。中国的"地球2.0"+EPA组合，恰好填补了"类太阳恒星-地球大小行星-大气分析"这一国际空白。
更重要的是，中国的计划更注重"性价比"。"地球2.0"的预算约为TESS的1/3，却实现了更高的视场和精度；EPA依托空间站平台，避免了单独发射卫星的高昂成本。这种"低成本、高目标"的策略，让中国在系外行星探测领域快速崛起。
未来30年：从"找到"到"看清"，人类离"宇宙邻居"有多远？
2025年的"6000颗"里程碑，只是系外行星探测的"中场休息"。根据国际天文学联合会的预测，未来30年，这场"宇宙寻亲"将经历三个关键阶段，而中国将在每个阶段扮演重要角色。
2025-2035年："地球2.0"的"收获季"
这10年将是"发现爆发期"。随着"地球2.0"（2028）、PLATO（2026）、罗马空间望远镜（2027）相继发射，预计到2030年，系外行星候选者数量将突破10万颗，其中"地球2.0"候选者将达100颗以上。"罗马望远镜的引力微透镜观测，能发现距离恒星较远的地球大小行星；'地球2.0'则专注于宜居带内的候选者，两者互补，能勾勒出更完整的'地球2.0'分布图谱。"毛淑德分析。
同时，EPA和JWST、ARIEL将联手开展大气探测。预计到2035年，人类将完成对50颗"地球2.0"候选者的大气初步分析，找到1-2颗"大气成分与地球相似"的行星——这将是人类首次在宇宙中发现"潜在宜居星球"。
2035-2045年：直接成像，"看清"行星真面目
如果说前10年是"听声辨位"，那这10年就是"直接见面"。NASA的"宜居世界天文台"（HabEx，2040年代发射）将搭载8米口径望远镜和"星影"装置——通过一个巨大的遮光板挡住恒星强光，直接拍摄行星的图像，分辨率足以看清行星表面的大陆和海洋。
中国也在规划类似的直接成像 mission——"深空红外望远镜"（DIT），计划于2045年发射，口径6米，配备自适应光学系统，能矫正大气扰动，实现对系外行星的高分辨率成像。"HabEx擅长可见光成像，而我们的DIT侧重红外波段，能捕捉到行星表面的温度分布，比如是否存在液态水形成的'热点区域'。"季江徽透露，DIT还将搭载"生命信号分析仪"，能检测行星表面是否存在叶绿素等生物分子的特征光谱。
2045-2055年：寻找"生命信号"，回答"宇宙孤独"
这将是"终极探索期"。随着直接成像技术的成熟，人类将能对"地球2.0"进行精细化观测——不仅能看到地形地貌，还能通过光谱分析寻找"生命活动痕迹"，比如植被的绿色反射、工业活动产生的污染物等。
"如果能在一颗'地球2.0'上发现氧气和甲烷的共存（两者在自然状态下会反应消耗，只有持续的生命活动才能维持平衡），那将是'地外生命存在'的强烈信号。"Aurora Kesseli说。而中国的DIT和EPA后续型号，将具备对这种"混合信号"的检测能力，有望在这一阶段取得关键突破。
当然，挑战依然存在：直接成像需要极高的精度，星影装置的定位误差需控制在10纳米以内；生命信号的解读也存在争议，比如某些地质活动也可能产生类似的光谱特征。但正如毛淑德所说："30年前，我们连系外行星是否存在都不确定；现在，我们已经在讨论如何寻找地外生命。只要持续探索，终有一天能回答'我们在宇宙中是否孤独'这个终极问题。"
结语：在星海中，我们都是"寻亲者"
从1995年的51 Pegasi b，到2025年的6022颗系外行星，人类用30年的时间，把"宇宙中是否有其他行星"的问号，变成了"宇宙中是否有其他生命"的感叹号。而中国的"地球2.0"、EPA、DIT等计划，正让我们离这个答案越来越近。
这场"宇宙寻亲"，从来不是某一个国家的独角戏。NASA的罗马望远镜、欧空局的PLATO、中国的"地球2.0"，就像分布在不同方位的"灯塔"，共同照亮着寻找"地球2.0"的道路。数据共享、技术合作、联合分析，将是未来30年的主旋律——毕竟，在浩瀚的宇宙面前，人类是一个命运共同体。
或许，到2055年，当我们的子孙后代仰望星空时，他们会指着某一颗星星说："看，那是我们的'宇宙邻居'。"而这一切的起点，正是2025年这个"6000颗"的里程碑，以及无数天文学家为"寻亲"付出的努力。在星海中，我们都是追光者，也是等待相遇的"孤独星球"。
来源：老刘的科学大讲堂
