在美國宇航局肯尼迪航天中心的一間無塵室中，一臺小型望遠(yuǎn)鏡正放置在一個高臺上進(jìn)行著發(fā)射前的最后一系列檢測。之所以檢測極其嚴(yán)格是因為這臺望遠(yuǎn)鏡的4部攝像機(jī)在發(fā)射時將沒有保護(hù)罩。這是美國宇航局制定的簡化設(shè)計決策之一，目的就是為了幫助凌日系外行星巡天測量衛(wèi)星（TESS）實現(xiàn)探測至少50顆潛在小型類地巖石星球的目標(biāo)。
事實上，TESS項目的提議甚至比美國宇航局的開普勒天文望遠(yuǎn)鏡項目還要早，2009年發(fā)射升空的開普勒證實了外星行星探測器的太空生存能力。兩臺望遠(yuǎn)鏡都采用了“凌日法”來尋找外星行星。開普勒天文望遠(yuǎn)鏡不僅證實凌日法是一種極具優(yōu)勢的行星搜尋技術(shù)，而且也發(fā)現(xiàn)我們的星系散布著驚人數(shù)量的行星，許多都比我們地球大2到4倍。
在最初的任務(wù)階段，開普勒天文望遠(yuǎn)鏡在天鵝座、天琴座和天龍座的星空范圍內(nèi)搜索一千光年外的恒星。目前為止，科學(xué)家們已經(jīng)確定在開普勒探索的大約17萬個恒星目標(biāo)中，有2341顆外星行星圍繞著這些恒星運(yùn)轉(zhuǎn)。另外4496顆候選星球尚未得到確認(rèn)，但是許多星球或許永遠(yuǎn)都無法得到確認(rèn)，因為它們的宿主恒星太暗淡導(dǎo)致地面望遠(yuǎn)鏡在接下來的研究中觀測難度增加。
TESS項目團(tuán)隊采用了一種逆向觀測法，先使用地面觀測站確定候選類地星球，然后為天文望遠(yuǎn)鏡確定觀測目標(biāo)。他們?yōu)門ESS最初兩年的任務(wù)選定了大約20萬顆恒星。歐洲航天局的蓋亞天文望遠(yuǎn)鏡對每一顆目標(biāo)恒星都進(jìn)行了詳細(xì)標(biāo)注，蓋亞天文望遠(yuǎn)鏡正在創(chuàng)造有史以來最全面的星球位置和距離的宇宙全景目錄。
TESS的大多數(shù)目標(biāo)與地球的距離都在300光年以內(nèi)，比開普勒天文望遠(yuǎn)鏡探索的大多數(shù)恒星都更近，而且這些恒星的亮度甚至更亮。來自美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的項目科學(xué)家Stephen Rinehart稱：“在TESS項目中，我們將能夠?qū)λ心繕?biāo)進(jìn)行后續(xù)的地面追蹤研究。而且那只是順序問題，并不存在能力問題?！?/p>
凌日探測技術(shù)能夠探測到行星與宿主恒星的相對大小。如果能夠觀測到多次凌日現(xiàn)象，科學(xué)家們也能夠確定這顆行星軌道距離恒星的位置，這一信息隨后也能夠用于評估它的溫度以及它的表面是否有可能存在液態(tài)水，這是星球是否宜居的一個關(guān)鍵因素。
但是評估一顆星球的質(zhì)量需要確定它是由類似于地球的金屬和巖石構(gòu)成還是由冰和氣體構(gòu)成，這時候天文學(xué)家會借助地面天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行探測。這通常需要一座中等規(guī)模的天文臺觀測行星引力引發(fā)的恒星光線擺動現(xiàn)象。TESS項目正在招募數(shù)十位天文學(xué)家參與這個項目，并且計劃利用幾座地面天文望遠(yuǎn)鏡的空閑時間來進(jìn)行后續(xù)研究。
TESS目前的預(yù)定發(fā)射時間為今年4月中旬，在發(fā)射升空大約兩個月后，它將開始對附近的類地星球進(jìn)行搜索。那時這部天文望遠(yuǎn)鏡應(yīng)當(dāng)已經(jīng)到達(dá)地球軌道的特定位置，在距離地球大約6.73萬英里的軌道運(yùn)行，然后它將向大約23.4萬英里外的月球軌道靠近。當(dāng)TESS處于地球軌道的最高點時，月球?qū)⒃谧髠?cè)或者右側(cè)與它形成90度角，并且成為它的軌道安定器，讓TESS在未來數(shù)十年里不需要操控推進(jìn)器就能夠?qū)崿F(xiàn)引力的穩(wěn)定。
這種偏心軌道能夠讓TESS的大多數(shù)時間都處于太空深處，這樣也能夠讓它受到地球和月球反射光線的影響最小化。TESS每13.7天將圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)一周，速度是月球的兩倍。當(dāng)TESS靠近地球的時候，它將在接下來的10小時內(nèi)暫停觀察任務(wù)并且將儲存的科學(xué)數(shù)據(jù)傳輸給美國宇航局深宇宙通訊網(wǎng)絡(luò)的三座地面接收站。那些數(shù)據(jù)將實現(xiàn)高速傳輸，這一傳輸網(wǎng)絡(luò)將為未來其它數(shù)據(jù)密集型太空任務(wù)鋪平道路，其中就包括詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡。
TESS的數(shù)據(jù)不僅包含每顆目標(biāo)恒星每隔兩分鐘的亮度測量數(shù)據(jù)，而且也包含每隔半小時拍攝的超過2千萬顆恒星和1千萬星系的宇宙全景圖。美國宇航局負(fù)責(zé)TESS招募工作的天文學(xué)家Patricia Boyd稱：“它的工作將給我們帶來寶貴的數(shù)據(jù)，而且我們預(yù)計這種存檔工作將持續(xù)數(shù)年時間?！?/p>
這座太空望遠(yuǎn)鏡配備的4部攝像機(jī)覆蓋的角度為24度寬、96度長的楔形，相當(dāng)于大約1萬顆滿月占據(jù)的星空面積。TESS每運(yùn)行兩圈就會改變觀測視角，它將在運(yùn)行的第一年覆蓋天空的整個南半球。最終，TESS將探測90%的天空，它的探測范圍將比開普勒太空望遠(yuǎn)鏡大400倍。
天文學(xué)家最感興趣的是黃極周圍的恒星，這些恒星直接位于黃道平面的上方或者下方。這些區(qū)域的恒星世界將成為詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡接下來的主要研究目標(biāo)。詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將嘗試推斷一些凌日外星行星的大氣化學(xué)成分。而韋伯太空望遠(yuǎn)鏡預(yù)計將在2019年發(fā)射升空。
TESS項目首席科學(xué)家，麻省理工學(xué)院的George Ricker博士稱：“TESS充當(dāng)?shù)氖琼f伯太空望遠(yuǎn)鏡的尋星鏡。TESS所發(fā)現(xiàn)的特定恒星事實上是外星行星的潛在宿主。TESS完成測量50顆小型行星質(zhì)量的任務(wù)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)不難。計算機(jī)模擬表明，在首個三年地面觀測期結(jié)束前，研究團(tuán)隊查明的星球數(shù)量應(yīng)當(dāng)超過500顆，而不是最初設(shè)定的50顆。”
最終，TESS項目應(yīng)當(dāng)能夠為外星行星目錄增添多達(dá)2萬顆新星球。大多數(shù)新星球都將圍繞紅矮星運(yùn)轉(zhuǎn)，那些紅矮星的直徑大約只有我們太陽的四分之一到二分之一，但是它們將更暗淡而且溫度更低。銀河系中大約有70%的恒星是紅矮星，它們也是TESS項目的主要目標(biāo)。
項目科學(xué)家Rinehart稱：“任何新任務(wù)過程中最讓我激動的就是會有出人意料的發(fā)現(xiàn)。我真的希望在未來的某一天我們能夠發(fā)現(xiàn)一些奇異的事情，一些我們無法解釋而且需要仔細(xì)思考究竟那是什么的事情。我認(rèn)為我們肯定會有所發(fā)現(xiàn)，但是我并不清楚那會是什么?！?/p>