加拿大維多利亞大學的布魯斯？坎貝爾和他的同事最近在莫納克西死火山上使用加拿大和法國聯合開發的3.6米長的夏威夷望遠鏡完成了壹項長達7年的研究工作。他們使用氰氟化物在望遠鏡信號光束上開壹個洞，以校準恒星的光譜。許多研究小組，包括德克薩斯大學的麥克唐納天文臺，也使用同樣的技術。不同的是，麥克唐納天文臺使用碘電池作為校準光譜的標準。雖然這些研究已經進行了7年，但至今沒有發現任何行星。他們應該能夠在觀測到的恒星周圍發現巨大的行星。
到目前為止，這些計劃都沒有成功，這讓人們意識到，找到壹顆木星大小的行星是如此之難，找到壹顆地球大小的行星更是難上加難。安吉爾認為，即使使用改進的光學儀器，也不可能探測到地球大小的行星。所以很可能要把觀測點搬到太空中去，即使在太空中不容易觀測到。即使我們可以成功避免地球大氣層的影響，要找到地球大小的行星的清晰圖像，我們需要兩倍於哈勃太空望遠鏡大小的太空望遠鏡和10倍的平滑度，這將是昂貴的，並且在數年內難以制作。
壹個探測地球大小行星頻率的低成本項目，1994，是比爾？布魯克提議把它作為局裏“探索”計劃的壹部分。這個計劃主要是監測類太陽恒星的亮度，以便研究行星經過它們時引起的變化，效果同樣不明顯。當地球從太陽面前經過時，太陽的亮度只會降低0.01%，但這種變化會持續幾個小時，在固定的時間內壹年發生1次。這使得研究小組有可能將這種情況與耀斑或太陽黑子引起的恒星亮度隨機變化區分開來。布魯克說，重復這種情況三次，就可以證明1顆類地行星的存在，研究人員也可以預測下壹次通過的時間。
只要觀測者與恒星的行星軌道平面大體平行，就可以探測到小行星。但從幾何角度來看，這種可能性只有1%左右。既然沒有辦法提前知道要研究哪些恒星，那麽最好的辦法就是同時觀測大量的恒星，希望找到平面正確的行星和恒星，並捕捉那些即將穿過恒星的行星。這種觀測方法需要持續監測，最好在太空中進行，那裏沒有陽光或惡劣天氣的幹擾。
布魯克的研究團隊將使用1米廣角天文望遠鏡，視角為100，並配備壹套靈敏度極高的探測器。望遠鏡將被放置在衛星上，與衛星壹起進入軌道。研究小組選擇的觀測方向包括5000顆與我們太陽相似的恒星。
1995年早些時候，由100多位重要人士組成的評審委員會評論說，布魯克研究小組的計劃是探索類似地球的行星的唯壹可行的方法。但仍有人懷疑其實施能否將成本控制在“探索”計劃的財政預算內，即每組不超過6543.8美元+0.5億美元。兩個相對獨立的專門小組正在對課題組進行評估，決定1996是否可以納入“探索”計劃。
由於類地行星質量小，對恒星的影響小，所以需要用天體測量的方法，用精確到1/10微秒的儀器來探測類地行星，而只有幹涉儀才能達到這種效果。從兩個相距壹定距離的望遠鏡發出的光束混合在壹起，模擬壹個獨立望遠鏡的分辨率，其鏡頭與兩個望遠鏡之間的距離壹樣大。
在帕薩迪納的美國國家航空航天局噴氣推進實驗室，米歇爾？邵和他的同事們正在建造壹臺紅外幹涉儀，可用於高精度天體測量儀器。他們想探測40光年以外的天王星和海王星大小的太陽系外行星。正在建造的幹涉儀由兩臺40厘米的望遠鏡組成，距離為65，438+000米。
與此同時，美國國家航空航天局正在夏威夷莫納克亞死火山上安裝和使用兩臺類似的直徑為65，438+00米的凱克望遠鏡進行行星研究。壹種方法是在主望遠鏡周圍建造壹些小的“分支”望遠鏡，並與主部分的壹個望遠鏡平行，形成壹個具有各種組件的幹涉儀。米歇爾認為，借助如此高精度的儀器，應該可以找到壹顆大小介於地球和海王星之間的行星。
通過天體測量探測類地行星的最後壹步是具有挑戰性的。類似於恒星黑子的復雜因素可能會導致難以排除的錯誤。即使天體測量計劃最終成功，我們仍然無法知道我們要尋找的星球是否適合居住。巴黎大學的艾倫？萊格領導的達爾文探索項目將利用天基幹涉儀尋找生命的信號。這臺幹涉儀由兩臺或多臺紅外望遠鏡組成，望遠鏡直徑為1 ~ 2m，距離為10 ~ 30m。
由於許多原因，達爾文探索項目的儀器將觀測紅外光譜。首先，恒星和行星之間的紅外線對比度大於可見光。這是因為類太陽恒星的溫度高達565，438+000開爾文，主要發射光譜可見區的光，而行星的溫度只有65，438+000開爾文或更低，最大散射集中在紅外線外側。雖然恒星較大的體積和較高的溫度使它們在所有波長範圍內都比行星亮，但它們處於光譜的紅外區域。在10微米的波長範圍內，地球是太陽系中最亮的行星，雖然它比太陽暗10萬倍。達爾文的幹涉儀將被順利安裝，這樣不同的光束將會相互相消幹涉，甚至相互抵消，從而更容易探測到類地行星發出的微弱信號。
由於氧氣在紅外區域具有可識別的譜線，因此在波長為6 ~ 9微米的臭氧吸收波段可以探測到該行星的信號，類地行星在該吸收波段與其中央恒星相比顯得相對明亮。臭氧層的出現表明低層大氣中有大量的氧氣。氧氣具有很大的電阻，通常會很快離開大氣。它的出現，標誌著氧氣被生物放射性物質取代，合成光能。
達爾文探索計劃是歐洲航天局(ESA)考慮的兩個行星探索計劃之壹。從現在起到2000年，將對達爾文的探索計劃及其競爭對手天體測量-蓋亞計劃進行更詳細的研究和評估，並最終選擇其中之壹作為歐洲航天局地平線2000長期空間計劃(蓋亞)的支柱。蓋亞可以勝任探測行星的任務，在技術上，具有挑戰性的達爾文研究團隊也可以探測到生命的痕跡。
事實上，確定壹顆遙遠行星的距離是所有任務中最困難的。即使是那些直接探測行星的方案，也只能看到壹個光點。它需要相距甚遠的天基幹涉儀和望遠鏡。這些任務是飛船無法完成的，但米歇爾？邵認為，很快就有可能用不同的航天器作為這個巨大幹涉儀的組件。他設想向太陽系軌道發射三艘飛船，排列成邊長為1000公裏的等邊三角形，搭載兩臺望遠鏡，第三艘作為光束混合和分析的導航平臺。研究人員可以使用激光極其精確地測量三艘飛船之間的距離，從而正確地混合光束。該項目將構成太陽系外行星系統研究的最後壹步，並將首次具體描述太陽系外行星世界。
這確實給了我們壹個充滿希望的未來藍圖。