为了找到「下一个地球」,NASA 准备花 110 亿美元打造哈勃望远镜 2.0

在漂浮于我们头顶的8000多个人造飞行物之中 , 哈勃望远镜大概是最传奇也是知名度最高的一个 。
哈勃望远镜的构想最早可以追溯到1946年 , 天文学家莱曼·斯皮策提出太空建设天文台可以观测到更多被大气层吸收的红外线和紫外线 , 并且观测的极限更高 。
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建设经历了近半个世纪的设计与制造 , 哈勃望远镜终于在1990年4月24日由发现号航天飞机送入距离地面600公里的轨道 , 一直工作至今 。
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▲《创世之柱》 , 由哈勃望远镜拍摄合成最著名的照片之一
31年间 , 目前基于哈勃观测的信息已经累计产出了17000多篇论文 , 从暗能量到外星球再到黑洞 , 哈勃望远镜帮助天文学家解开了宇宙一个又一个的秘密 , 充当着人类双眼的角色 。
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服役至今 , 哈勃望远镜已经历过5次人工维护 , 大大小小的软件故障更是不计其数 。
在今年6月 , 哈勃望远镜就因为系统故障而暂停工作 , 切换至备份系统;10月26日 , 哈勃望远镜因为内部通信问题 , 进入了安全模式 。
这台原计划工作至2013年的「太空之眼」还能坚持多久?天文学家们目前还不能给出确切的答案 , 但可以肯定的是 , 年迈的哈勃已经差不多要休息了 。
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为了看到更广阔的宇宙 , 科学家认为需要尽快给哈勃找到一个「继任者」 。
下一个「地球」在哪?
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宇宙还有别的生命存在吗?下一个适宜地球人居住的星球在哪里?这些小时候在《十万个为什么》上读到的问题 , 科学界至今仍未找到答案 。
好消息是 , 这些问题很有可能是NASA未来10年天文学工作的重点 。
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接着 , 天文学家对可能性最高的25颗行星进行光谱分析 , 研究其大气成分以及是否有生命迹象 。
依靠现有的观测装备 , 想要实现这些目标并非易事 , 例如在寻找潜在的宜居系外行星时 , 由于邻近的恒星通常比行星明亮上百亿倍 , 黯淡的行星很容易被其光线遮蔽 , 影响观测 。
所以 , 想要完成如此宏大的研究目标 , 天文学家的首要任务就是「升级装备」 , 这也是Astro2020的重点规划之一——建造一个超越哈勃望远镜的新型巨型望远镜 。
计划提到 , NASA将要资助并建造一个体积比哈勃望远镜大得多 , 并且同时配备了紫外线、可见光和红外线探测仪的新型望远镜 , 估计耗资110亿美元 , 理想情况下在本世纪40年代初投入使用 。
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新型望远镜将会配备日冕仪等装备 , 这样在观测系外行星时可以有效地减少附近恒星的光线干扰 , 以进行更进一步的观测工作 。
凯克天文台的首席科学家JohnO’Meara在接受Axios采访时简要地介绍了这个宏大的行星探索计划 。
在接下来的10年里 , 科学家需要搜索100颗甚至更多的类似于太阳的恒星 , 根据环绕的行星轨道筛选潜在的宜居行星 。
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接着 , 天文学家对可能性最高的25颗行星进行光谱分析 , 研究其大气成分以及是否有生命迹象 。
新型的望远镜在这时将会发挥出重要的作用 , 通过系外行星反射的光线 , 科学家可以计算出其大气层的化学成分 。 如果大气中有着氧气、甲烷和水等成分 , 那么这颗行星就很可能可以孕育生命 。
「当我们看到宇宙中除了人类以外的第一个生命迹象 , 看到遥远世界的生命痕迹 , 人类在宇宙中的位置就会发生根本性的改变」JohnO’Meara在采访中强调 。
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为了找到「下一个地球」,NASA 准备花 110 亿美元打造哈勃望远镜 2.0】另一方面他还补充道 , 如果人类观察了25颗、50颗甚至100颗系外行星却没有任何发现 , 这也会在根本上改变对宇宙的看法 。
由于这个观测任务需要包括紫外线、可见光、红外线等多种光谱的协同分析 , 建造一个新的大型望远镜就显得非常有必要 。 然而 , 从过去的种种经验来看 , 这个新太空探索计划大概率不会一帆风顺 。