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微型卫星与巨星（上）
研究高光度的恒星是困难的：对于那些大型望远镜的光度计来说它们太过明亮，加上这些恒星的数量少，通常的解决方法对其来说是不经济的。在一个由微型卫星组成的迷你舰队的帮助下，来自加拿大、奥地利和波兰的工程师们和天文学家们如今找到了许多科学问题的答案。
——Dietrich Baade & Rainer Kuschnig
简报：
● BRITE-Constellation（Bright Target Explorer，亮星探索计划）是一个国际性的大胆的尝试。五个微型卫星被用于观测明亮的恒星。
● 这些边长20cm的六面体卫星内含有一个带有口径3cm的相机。它在观测一颗明亮恒星的时候看起来就像是连续的。
● 测量光度的精确度能达到千分之一，这是大部分地面天文台所不能做到的。
许多读者出于亲身体验知道，从地面进行观测是有多么艰难。若是有经过数月的，并且其测量光度的精确度高于观测目标光度的百分之一的观测结果，那一定是地处最理想位置的、专业的天文台所提交的数据。这是因为一有大气层的存在，这会使影像的质量降低；二是地球的自转会使数据记录强制中断。而更加糟糕的是那变幻莫测的天气状况。
只要拥有足够的资金，运用光谱学会使研究变得容易一些。然而就算是光谱也不可能24小时持续不断的拍摄，因此观测列中就会出现空缺。分析这些数据列中的空缺，有时候能发现与目标本身完全没有关系的周期性的变化。这也许是一个系外行星的公转周期——虽然这样的情况几乎不存在。但也有半人马座α-Bb这样的例外。
不同的项目在大气层之上寻找和发现了这个问题的答案。在那里没有天气变化，没有太阳光漫反射形成的白天，更没有大气层的干扰。最著名的就是开普勒空间23望远镜。它在狭小的天区里观测暗弱的恒星，并寻找着系外行星的过境。然而，不计其数的恒星的光度曲线的后期处理还要占用它好几年。95cm的口径也显示出了不少的问题：为了拍摄到同一光谱序列的照片，我们需要更大的望远镜。
夜空中的猎人——猎户座因为其明亮的恒星引人注目。通常情况下，这些亮星对于大型的空间望远镜来说太亮了。BRITE-Constellation的卫星搭载的3cm望远镜对此就十分的出色。它们能够对目标进行长时间的连续观测。
BRITE-Constellation——明亮天体的研究者
BRITE-Constellation的五个微型卫星在地球的轨 道上对明亮的天体进行长时间的连续的观测。卫星的单边长只有20cm，因此体积也十分的小。尽管如此，它的内部同样置入了完整的空间观测设备。这个项目在BRITE Executive Science Team(BEST)的领导下，其共事者来自加拿大、奥地利和波兰。BRITE-Constellation开发、制造和运作的资金由奥地利研究资助公司(FFG)、维也纳大学、格拉兹科技大学、加拿大空间局(CSA)、多伦多大学、、波兰科学基金会(FNiTP MNiSW)和波兰国家科学中心(NCN)共同承担。
这张图上展示了一个BRITE卫星的内部构造。这是一个在实验室里测试时的没有制造完的模型。
BRITE卫星是一个边长20cm的六面体。图中是制造完成的状态，除通讯天线。它们会被装置在外壳的左边的角上。详见结构图。
机械的结构图展示了一个BRITE卫星主要的结构组成。
注：BRITE-CA2接收不到联络讯号，现在可能已经丢失。
亮星探索的先锋是加拿大的空间望远镜MOST，它以15cm的口径观测亮星的光度。对于它，MOST项目的研究者可以说：“MOST是第一个比它的发明者还要轻的天文的卫星”。它只有53kg。MOST的缺点在于，通常情况下它的主观测视场只能观测一个十分明亮的目标；此外，跟踪系统在1°的视场中也有可能指向多颗亮星。
BRITE-Constellation
所有的困难都会因BRITE-Constellation项目迎刃而解。BRITE是Bright Target Explorer的缩写，意为亮星探索计划。项目用六个小型的立方体卫星测量明亮恒星的光度变化。而且这些卫星的造价只有开普勒空间望远镜的百分之一。因此这个项目对于那些尚未进入过太空的国家也是可行的，比如说奥地利和波兰。而加拿大在MOST的基础上对此有经验的保障。每个国家大约花费了200万欧元，同样的制造了两个微型卫星。
卫星是一个边长为20cm的立方体——超市里的油漆罐都有比它更大的体积。尽管如此，它的内部装载了一个3cm口径的镜头，一个CCD和对准北极星的传感器。除此之外，还有一个出色的三角稳定系统叫做磁力矩（电磁线圈，被地球的磁场锁定）、三个飞轮、通讯装置、提供能量的太阳能蓄电池、三个计算机和一个数据存储。
只有一个用于测量磁场强度的磁力仪和通讯天线凸出在立方体之外。各部分之间的排布能便于器械的冷却，因此各个电子系统之间不会相互影响。此外传感器能在一定程度上屏蔽部分有害的射线，并且能通过调整与太阳的方位使卫星的温度变化减小。最后，立方体能保持平衡，因而不会摇摇晃晃。相比较同类的空间探测器，它的单件成本很低。尽管如此，却能发挥出如此巨大的科学价值。
在2013年2月只2014年8月间，六个微型卫星被带到了太空中。遗憾的是加拿大的一个卫星Montreal在升空之后失去了联络。根据猜测，它有可能是从运载火箭上遗失的。五个正常工作的BRITE卫星在距离地球表面大约800千米的处围绕地球运行，运行周期大约是100分钟。它们分别是搭载了俄罗斯、中国和印度的运载火箭升空的。
在2016年5月17日某个时间点所有BRITE卫星的运行轨道和位置。黄色的圆圈处标记了地面的用于控制和接收数据的观测站，卫星周围的圆圈表示它们在地面上有效的数据接收范围。
在最后一个卫星已经可投入使用后，第一个卫星的调试仍然持续了大约6个月。从2014年10月起这五个卫星就在对众多的明亮恒星进行常规的观测。卫星的方向和数据的常规调查由在格拉茨、多伦多和华沙的地面观测站完成。
（上篇结束）
原文载于2017年3月的《 Sterne und Weltraum 》
作者：Dietrich Baade & Rainer Kuschnig
德文翻译：系外行星地瓜君
校译：王 坤
编排：邱煜欣
责任编辑：解仁江
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