TESS探測衛星全稱為Transiting Exoplanet Survey Satellite，即凌日系外行星探測衛星。凌日是一種天文現象，是指行星或者其他暗天體經過太陽日面的一種現象，最常見的是水星和金星凌日。由於水星和金星位於地球軌道內側，所以在特定的時間，我們會看到水星或金星從日面上經過，這種現象就叫做凌日。
行星凌日現象
凌日現象不但可以觀測到水星和金星上一些平常觀測不到的情況以外，還可以用在對太陽系以外行星的發現上。由於行星會遮擋住部分恆星的光亮，就會造成恆星光度的下降，如果我們觀測到一顆恆星的光度呈週期性的變化，那麼就可以再結合其他一些觀測信息判斷是否有行星存在於恆星附近。
凌日現象及光度的變化
TESS探測衛星就是利用這種現象來發現系外行星的，TESS衛星是在2018年4月18日在卡納維拉爾角空軍基地發射升空的，這顆探測衛星主要是接替在2018年10月退役的開普勒太空望遠鏡。開普勒太空望遠鏡（Kepler Mission）是第一代為搜尋太陽系以外行星而發射的探測衛星，其採用的方法也是"凌日法"，開普勒衛星在2009年3月升空，但在2013年發生了較為嚴重的問題，所以在最後幾年的時間中大部分時間處於休眠狀態。直到2018年10月燃料耗盡，正式退役。
開普勒太空望遠鏡
不過開普勒望遠鏡還是取得了重大的成果，在其服役期間，總共觀測了53萬餘顆恆星，並利用凌日的方法最終確認了2662顆太陽系以外的行星，極大的擴展了人們的視野。在開普勒望遠鏡之前，人們曾認為其他恆星周圍存在行星的概率並不高，但是現在人們意識到行星的存在是一個很普遍的現象。
開普勒望遠鏡的數據
TESS探測衛星的發射，就是接替開普勒望遠鏡的工作，繼續尋找太陽附近其他恆星周圍的行星，TESS探測衛星與其前任開普勒衛星相比具有以下幾方面的特點。
TESS探測衛星
TESS探測衛星是第一次進行全天範圍內的系外行星探測任務。
開普勒太空望遠鏡僅僅是針對天鵝座和天琴座內的部分區域進行觀測，觀測區域只佔全天面積的約4%，而TESS的觀測範圍則比開普勒大了350多倍，可覆蓋整個天空面積的85%左右。
開普勒望遠鏡的觀測區域
TESS望遠鏡包括4組寬視場攝像機，它們安裝在一塊板子上，這4組攝像機每一組的具體數據為：
具有24x24度的視野；
具有100mm的有效口徑；
包含7個光學元件組成的透鏡；
耐低溫環境設計；
600nm-1000nm的觀測帶寬；
包含4個由麻省理工學院林肯實驗室研發的CCID-80型號的CCD探測器，像素為1680萬。
TESS衛星的光學單元
寬視場攝像機組的安裝
TESS將全天分為了26個觀測區，南半球和北半球各13個觀測區，每一個觀測區的覆蓋面積為24x96度，衛星將對每一個觀測區進行27天的連續觀測，然後調整衛星角度，觀測下一個區域。
觀測區域大小對比
TESS具備兩種數據採集方式：一種是在每個觀測區內，將重點挑選出15000顆的恆星作為主要探測目標，每2分鐘會記錄一次這些恆星的亮度；另一種是對整個觀測區所有恆星的圖像每隔30分鐘記錄一次。利用這兩種採集方式，都可以發現恆星光度的變化。
全天劃分的26個觀測區域
TESS計劃是大型系外行星探測任務的一部分。
TESS的主要目標是識別和採集大量的行星樣本，然後針對這些樣本再利用現有和計劃中的望遠鏡進行更細一步的觀測。TESS的任務運行中心位於弗吉尼亞州杜勒斯的軌道ATK公司，並與深空網絡（DSN）和空間網絡連接，與TESS進行通信以便指揮和控制。
TESS的觀測數據將由麻省理工學院的控制中心（POC）進行初步處理，然後發送到NASA的艾姆斯研究中心的科學處理和操作中心（SPOC），後者將會校準數據並生成光曲線文件，以檢測系外行星的凌日信號。這些信息隨後將被送到麻省理工學院，然後再把它們送到米庫斯基太空望遠鏡檔案館（MAST）和TESS科學辦公室（TSO），後者將進一步審查數據並確定重點內容，用於後續觀測。
目前的哈勃太空望遠鏡和不久後即將發射的詹姆斯韋伯太空望遠鏡，以及NASA計劃在20年代中期發射的廣域紅外探測望遠鏡（WFIRST）都將成為進一步觀測TESS所確定目標的重要天文設備，其中廣域紅外探測望遠鏡將可以發現軌道週期更長的系外行星以及行星盤，可以補充TESS的發現。
參與系外行星探測計劃的系列望遠鏡
是補充NASA在尋找新的系外行星的其他關鍵任務，並保持NASA在尋找系外行星和生命這一領域的領先地位。
TESS在擴展對天空觀測的範圍同時，將更加註重於觀測那些距離更近，亮度更亮一些的恆星，這將更有利於發現更多的行星，TESS所重點觀測恆星的典型距離範圍是在30~300光年之間，而之前開普勒望遠鏡發現的行星大部分是距離我們300~3000光年的範圍內。這樣，對於後續更進一步的觀測任務也將更容易確認行星的質量、密度和大氣成分等具體的數據。
在TESS之前，開普勒太空望遠鏡已經確認了2662顆系外行星，另外還有4500餘顆的候選行星。TESS將以開普勒望遠鏡的任務為基礎，重點定位於亮度更大一些的恆星。在新一代的詹姆斯韋伯太空望遠鏡發射之前，建立一個系外行星的目標列表，以便可以將韋伯望遠鏡的能力發揮到極致。
就在不久前的2019年12月18日，歐洲航天局(ESA)成功發射了Cheops望遠鏡，其任務是對前期太空望遠鏡(如開普勒和TESS)發現的系外行星進行詳細的後續研究。該望遠鏡不能像TESS一樣同時可以觀測眾多的目標，每次只能觀測一顆恆星的凌日變化，因此只能作為TESS望遠鏡的跟進觀測計劃中的一部分。
歐洲發射的Cheops探測衛星
TESS具有獨特的軌道以便實現最佳的觀測效果。
TESS衛星的軌道採用了與月球軌道呈2:1比例的共振軌道形式，軌道週期為13.7天，是月球繞地球軌道的1/2，這是之前從未使用過的一種軌道。這個軌道可以使TESS獲得最大化的拍攝區域，可以使其攜帶的相機能夠在任務期間從穩定的軌道上連續監測目標天體，同時這個軌道還可以使衛星處於一個安全的熱輻射帶中，減少對飛船儀器的影響。
衛星每次到達近地點時都會向地球傳輸數據，這時距離地球仍然有10.8萬千米，這個位置比地球同步軌道（GEO）還要高出7.2萬千米（GEO距離地面3.6萬千米，大多數的通信衛星都位於這裡）
TESS衛星的軌道
TESS衛星的觀測儀器所搭載的平臺是由美國航天設備製造商軌道ATK公司提供的LEOStar-2平臺，這是一種用於空間和地球科學、遙感和其他應用的靈活、高性能航天器。LEOStar-2可容納各種儀器接口，支持有效載荷高達500公斤。性能選項包括冗餘、推進能力、高數據速率通信和高敏捷性、高精度指向。TESS將是為NASA建造的第八艘基於LEOStar-2的航天器。
TESS衛星的裝配
目前，TESS衛星依然執行著觀測任務，觀測數據也會定期傳送回地球，並進行著進一步的確認。根據網站公佈的信息，TESS發現已確認的系外行星43顆，候選目標1766顆，候選待定目標1113顆。
隨著數據的不斷更新，系外行星的數量也會不斷增加，而未來韋伯太空望遠鏡和其他更先進的望遠鏡加入對系外行星的確認後，我們越來越多的瞭解系外行星的更詳細的數據。
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