SpaceX 猎鹰9号运载火箭搭载美国国家航空航天局的TESS航天器于美国卡纳维拉尔角当地时间4月18日18:51成功发射升空。当前几代的先辈抬头仰望星空时，也曾想要知道那些遥远的恒星是否也如太阳一般有行星环绕。在几代人的不断努力下，我们终于找到了答案。现在我们知道，几乎所有的恒星都有围绕着它们公转的行星。随着探测技术的不断进步，我们找到了越来越多的恒星系统。
今天，美国宇航局成功发射了最新的探测卫星TESS（凌日系外行星巡天卫星），将进一步扩大范围，搜寻环绕在那些更近、更明亮的恒星周围的小型岩石行星。
我们想要知道许多与这些行星有关的信息，例如它们有多大、有着怎样的轨道、又是如何形成以及演化的？在这些行星上是否也有大气，是晴天还是阴天、大气的组成又是由什么？相信在接下来的几十年内，我们将会发现因与恒星之间的有着恰当距离而具有液态水的类地行星。我们也有理由相信将会发现一颗大气层中含有游离氧分子等气体的星球，以供生命活动的发生。TESS将帮助我们朝这一宏伟目标大步迈进。
行星的大小和发出的光芒与其母恒星相比是非常微不足道的。因此，能够探测到它们其实就已经非常了不起，更不用说还能调查它们的大气。从我们的视角来看，行星会在它们运行轨道上“掠过”恒星（凌日），从而遮蔽了恒星的一小部分光线。而TESS就将对太阳系附近大约20万颗的明亮恒星进行观测，寻找当行星凌日时，恒星亮度出现的微小下降。
由于太阳系以外的行星离我们太远，因此我们无法直接对它们进行拍摄。TESS的任务是通过测量行星掠过恒星时（即凌日），恒星亮度发生的变化，以确认系外行星的存在。一般来说，一颗恒星的亮度下降得越大，行星就越大！
若要理解系外行星的大气层，我们必须研究大气与星光之间的相互作用：当一颗行星经过恒星时，行星“背后”的一层薄薄的大气会被星光照亮。星光中的一部分波长的光波会被大气中的分子吸收，而还有一部分其他波长的光波则能直接通过。因此，通过研究最终抵达探测器的光波的波长，就能揭示这颗行星的大气成分。
这种程度的观测正好是当前我们探测能力的极限，需要用到詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）这样的顶级设备。作为哈勃望远镜的的继任者，耗费80亿美元的JWST计划于2020年发射。它的主镜是由6.5米宽的反射镜构成，能收集到比哈勃太空望远镜多得多的光线，而专门为其设计的各种尖端仪器也让JWST足以胜任系外行星大气层的研究。
为了可以最有效地利用JWST，我们首先需要知道哪些恒星是进行凌日系外行星研究的最佳目标，而这正是TESS存在的原因。在TESS之前，开普勒探测器在天鹅星座附近的某片天空区域中对15万颗恒星进行了观测，发现了包括从像木星那样的巨型气体行星、到水星一样小型岩石行星总共一千多颗。但开普勒覆盖的那一小片天空只含有少量亮度足以让我们研究其行星系统的恒星。
相比之下，地基望远镜能搜寻更广阔的天空，寻找更多更明亮恒星的凌日系外行星。其中最成功的一个例子是由英国主导的超广角寻找行星（WASP）项目。在过去的十年中，WASP用一系列的相机镜头，在每一个晴朗的夜晚对100万颗恒星进行监测，为了搜寻凌日时出现的那种亮度下降。WASP发现了近200颗系外行星，其中一些现已被选作为JWST的观测目标。
但对凌日调查来说，地基望远镜有一个很大的局限性：它们的观测需要透过地球大气，这会严重影响数据的质量。地基望远镜可检测到的最小亮度下降约为1％，虽然这足以发现像木星与土星那样巨大的气态行星，但却很难搜寻到会遮挡更少光纤的小型岩石行星。例如如果从远处看我们的地球，会发现地球对太阳光的遮挡只能让亮度下降0.01%。
因此，TESS将结合这两种方法的优点，利用太空中的优势对整片天空中的明亮恒星进行观测。
它应该能找到开普勒曾证明的那些大量存在的小型岩石行星，并发现它们环绕的恒星足够明亮，使JWST可以研究它们的大气层。TESS将会对天空的每个区域进行30天的观测。这意味着它可以探测那些不需要很长时间就可以绕恒星公转一周的行星，因此能在TESS观测的过程中完成好几次凌日。公转轨道越短的行星离它们的恒星更近，这意味着TESS能发现的大多数行星的温度都会很高，从而不会有液态水存在。
但是，绕着较暗、较冷的红矮星公转的那些行星，或许会处于生命可以存在的恰当温度范围内，即使这种情况下的行星与恒星相距并不遥远。例如我们在亮度比太阳弱了约1000被的矮星TRAPPIST-1周围，已经找到了七个绕其紧密公转的行星。
当TESS在太空中搜索绕矮星公转的行星时，SPECULOOS巡天将从地面观测更小更暗的恒星。届时，任何它所发现的行星都将成为JWST的主要观测目标。
有许多望远镜都将肩负着寻找系外行星的重任。TESS索要完成的探索将带领我们朝着寻找像太阳系这样的可居住区域内寻找岩石行星又向前了一步。到2026年，欧洲航空局将计划发射PLATO卫星，科学家寄希望它能找到像地球一样公转周期为一年的岩石行星。到那时，科学家将致力于在类地系外行星的大气中寻找生物标志物分子，比如游离氧。