英国三百万英镑举措可助NASA寻找近地行星生命
2026年4月5日
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宜居世界天文台的概念设计。图片来源:美国国家航空航天局
一笔300万英镑的投资可能有助于确保英国在NASA未来寻找邻近行星上生命的任务中占据领先地位。
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一颗围绕邻近恒星运行的类地行星,在比它亮100亿倍的光源旁,看起来不过是一个暗淡的点。英国天文学家正在研发技术,帮助美国国家航空航天局(NASA)将这种微弱的行星信号从眩光中分离出来,并在其大气层中寻找可能存在生命的证据。
英国空间局(UKSA)已向研究人员拨款300万英镑,继续开发美国国家航空航天局(NASA)宜居世界天文台(HWO)的拟议核心仪器。宜居世界天文台预计于21世纪40年代发射,计划作为美国国家航空航天局继南希格蕾丝罗曼空间望远镜之后的下一个旗舰空间望远镜。
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相关资金支持扩展了一系列由英国主导的仪器研究,这些研究已与美国国家航空航天局(NASA)共享。这些研究正帮助指导该天文台进入其下一阶段的发展。
宜居世界天文台是目前正在开发的最令人兴奋的空间科学任务之一,莱斯特大学的马丁巴斯托教授说,他在英国参与该任务中发挥着主导作用,并就该任务的最新情况进行了介绍。
它将解决科学领域最大的问题之一:我们在宇宙中是孤独的吗?通过寻找类地行星并研究它们的大气层,HWO将寻找太阳系外存在生命的证据。
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如果HWO位于30光年之外,它可能会如何观测太阳系。图片来源:NASA
寻找另一个地球需要原子级的精度
直接成像类地行星需要极高的控制精度。HWO的8米镜面需要保持原子级别的稳定性,同时望远镜要阻挡其主星的强烈光线。
这项挑战被比作试图在火焰喷射器旁拍摄飞蛾。除非以极高的精度抑制星光,否则行星反射的弱得多的光线会消失在眩光中。
巴斯托教授补充道:英国在为NASA的旗舰天文台做出重大贡献方面有着悠久的历史,从哈勃望远镜到詹姆斯韦伯太空望远镜,如今我们处于有利地位,能够领导HWO的一项核心科学仪器的研发。
伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的系外行星副教授文森特范埃伦称HWO为我一生中最令人兴奋的任务之一。
他补充道:这将是首台旨在寻找遥远行星上生命证据的望远镜。试想一下,如果它真的在那里发现了生命的证据,那将是多么伟大的成就啊。
英国航天局正在确保英国科学家和工程师在这个令人兴奋的项目中发挥主导作用,这太棒了。
英国旨在发挥核心工具作用
英国研究人员正牵头开展HWO拟议的高分辨率成像仪(HRI)和多目标光谱仪(MOS)的相关工作,这些仪器预计将成为该天文台的核心组件。
英国空间局新提供的300万英镑资助将使该团队能够扩大工作规模,并推进将仪器设计转化为实用硬件所需的技术。这一资助在早期研究的基础上,大幅拓宽了开发项目的范围。
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宜居世界天文台的概念设计,展示了一个8米分段式主镜和偏心副镜。图片来源:美国国家航空航天局
英国航天局空间科学主管卡罗琳哈珀博士表示:英国航天局的这笔资金是在确保英国处于有史以来最具雄心的空间科学任务之一核心地位方面迈出的重要一步。
宜居世界天文台正被设计用于解答我们在宇宙中是否孤独的问题,它需要技术进步和科学突破。这就是为什么我们支持英国科学家和工程师领导其核心仪器之一。
此次合作汇集了来自杜伦大学、开放大学、莱斯特大学、RAL空间中心、朴茨茅斯大学、牛津大学、英国天文技术中心(ATC)以及伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的研究人员。
资金削减可能会削弱未来的领导力
这台望远镜预计还需要较长时间才会开始运作。这意味着如今在英国研究领域工作的许多年轻科学家,将在该任务启动时负责使用其数据并主导相关发现。
那些研究人员目前正面临着相当大的不确定性,因为资金削减影响了全国的机构和科学项目。巴斯托警告说,仅开发硬件并不能保证英国在该任务中发挥有意义的作用。
英国空间局正在为HWO支持仪器研发,但如果到21世纪40年代没有一批科学家准备好利用它,那将是一种浪费,巴斯托教授警告说。
未来几年我们所做的决定将决定英国科学家在未来几十年里是否能处于这些发现的前沿。
根据巴斯托的说法,长期支持对于保留构建英国贡献所需的技术技能以及充分利用该天文台所需的科学知识都是必要的。
巴斯托教授补充道:拟议的削减措施影响到参与该任务的关键机构和研究团队,这可能会削弱英国领导这座世界领先天文台核心仪器之一的能力,以及在HWO投入运行时充分利用其科学成果的能力。
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宜居世界天文台的概念设计。图片来源:美国国家航空航天局
附近的恒星提供了最佳目标
HWO的主要目标是识别附近恒星周围的类地行星,并分析它们的大气以寻找可能存在生命的证据。
该天文台不会尝试勘测整个银河系,而是将专注于地球附近的宇宙区域。天文学家预计它将直接观测距离地球约30光年范围内恒星周围可能存在的类地行星,并在其大气层中寻找可能与生命相关的化学迹象。
该望远镜还将作为通用天文台运行。与哈勃太空望远镜和詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)一样,它预计将支持从行星、恒星到遥远星系以及宇宙历史的各类研究。
NASA将主导该项目,而国际合作伙伴预计将提供天文台的主要部件。英国计划设计和建造位于望远镜焦平面的其中一台相机,入射光将在焦平面被收集用于科学测量。英国研究人员还预计将为其他系统做出贡献。
英国天文学界在科学与技术设施委员会(STFC)的支持下,持续组织全国性研讨会。这些会议将大学、实验室和产业界聚集在一起,以确定科学优先事项并协调该国可能发挥的作用。
英国科学家此前为哈勃任务做出了重要贡献,并领导了负责詹姆斯韦布空间望远镜(JWST)上中红外仪器(MIRI)的欧洲联盟。
英国下一轮仪器研究预计不久后启动,与此同时,美国国家航空航天局(NASA)正与来自全球的科学家和工程师继续研发HWO。
HWO旨在成为NASA下一代旗舰级大天文台中的首个。它将在哈勃和韦伯望远镜的基础上,设计用于研究行星、恒星和星系,同时探索科学界最持久的问题之一:宇宙其他地方是否存在生命。
会议:全国天文学会议 相关知识
近地行星是太阳系中轨道位于地球轨道内侧的行星,包含水星和金星。它们距离太阳更近,公转周期短于地球,表面温度普遍较高,属于类地行星范畴,是天文学家探索行星起源与演化、研究太阳系早期环境的重要对象之一。
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翻译:AI
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终审:天文志愿文章组-零度星系
排版:天文志愿文章组-零度星系
美观:天文志愿文章组-
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自: https://scitechdaily.com/uks-3-million-bet-could-help-nasa-find-life-on-nearby-planets/
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