據外媒報道，科羅拉多大學博爾德分校大氣和空間物理實驗室（LASP）設計和建造的一個新的微型衛星正在證明，“可愛”的東西可以接受大的科學挑戰。“科羅拉多紫外線過境實驗”（CUTE）預計將於2021年9月27日發射到太空。這項任務的主要研究人員、LASP研究員Kevin France說，這個耗資約400萬美元的航天器是一種比通常的衛星類型更小的衛星，被稱為“立方體衛星(CubeSat)”，其大小與 “家庭大小的Cheerios麥片盒”差不多。
但它有遠大的目標：在大約7個月的時間裡，該任務將跟蹤一類遠離地球的極熱行星周圍的揮發性物理現象。這是美國宇航局（NASA）資助的第一個觀察這些遙遠世界的立方體衛星任務–標誌着對小型航天器可能具有的能力的一個重要測試。
天體物理學和行星科學系教授France說：“這是NASA正在進行的一項實驗，看看用一顆小衛星能完成多少科學任務。這很令人興奮，但也有點令人生畏。”
這項任務將由聯合發射聯盟的Atlas V火箭從加州范登堡空軍基地發射升空，與Landsat 9衛星一起發射。一旦CUTE進入圍繞地球的軌道，它將把目光投向被稱為”熱木星”的一組系外行星。正如它們的名字所示，這些氣態行星既大又熱，溫度高達華氏數千度。這顆衛星的發現將幫助科學家更好地了解這些行星以及其他許多行星是如何演變的，甚至在數十億年裡如何萎縮。
近年來，LASP已經領導開發了多個CubeSat任務，以探索從太陽活動到遙遠星系中的超新星的一切。與大型太空任務不同的是，這些任務的價格往往高達數億美元，而工程師們可以廉價生產CubeSats。
LASP主任Daniel Baker說：“就在十年前，太空界的許多人表示，CubeSat任務只不過是‘玩具’而已。人們認識到，小型航天器可以作為教學和培訓工具，但人們普遍懷疑用這種小型平台可以完成前沿科學。我很高興LASP和科羅拉多大學已經帶頭證明了用小包裝也能完成非凡的科學。CUTE和其他CU CubeSat任務正在改變基礎研究的格局。”
熱木星以及超熱木星是一類特別環境惡劣的氣態世界。以KELT-9b為例，這顆行星位於距離我們的恆星系統大約670光年的地方，其質量幾乎是木星的三倍。但是KELT-9b的軌道離它的母星更近–近到該行星上的溫度達到了令人難以置信的7800華氏度。
France說：“由於這些行星停在離母星如此之近的地方，它們接受了大量的輻射。”隨着時間的推移，這種輻射會對一個星球造成損失。在這樣的溫度下，熱木星的大氣層開始膨脹，甚至可能撕裂並逃到太空。
這就是CUTE的作用所在。在整個任務期間，該航天器將測量氣體從至少10顆熱木星（包括KELT-9b）逃逸的速度。它將利用其獨特的矩形望遠鏡設計實現這一壯舉，該設計是由LASP開創的。
“最終CUTE有一個主要目的，那就是研究這些非常熱的、相當多氣體的系外行星的膨脹大氣，”Arika Egan說，他是LASP的一名研究生，曾幫助開發這項任務。“這些系外行星大氣層所經歷的膨脹和逃逸，其規模在我們自己的太陽系中是看不到的。”
France補充說，研究小組的發現可能會告訴科學家們很多東西，不僅僅是關於熱木星，而是關於銀河系中存在的所有行星。這包括像地球和它的近鄰這樣的小型和岩石世界。(例如，火星在近30億年的時間裡也失去了大部分的大氣層，使該星球不適合人類居住。）
“我們對大氣逃逸了解的地方越多，我們對整個大氣逃逸的了解就越好，”France說。“然後我們可以將這些發現應用於不同類型的行星。”
他指出，CUTE非常適用於探測外星世界的大氣層。與哈勃太空望遠鏡等大型太空任務不同，這顆衛星只有一項工作要做。在其短暫的生命期內儘可能多地掃描熱木星。
France說，在科羅拉多大學博爾德分校研究人員花了四年時間開發CUTE后，他和他的團隊對這項任務的即將發射感到苦樂參半。Egan則渴望這個微型衛星能夠在關於地球在銀河系中的位置的問題上做出一點貢獻。
Egan說：“當你仰望天空，看到成千上萬的星星，這本身就是一種存在。但是你再想想我們在這些恆星周圍發現的行星，成千上萬的行星。我們只是勉強觸及了描述它們的表面，了解它們的多樣性。我們知道的太少了，而加入到學習更多知識的努力中來是令人欣慰的。”