據美國太空網報道，當地時間9月5日，美國國家科學院發布了一份經國會授權的報告。報告指出，美國國家航空航天局（NASA）應將其系外行星研究預算的重點放在大型空基和地面望遠鏡上。新報告為美國天文學界設定了新的十年優先發展目標，為NASA的長期發展提供了戰略引導。報告也呼吁科學家開展跨學科合作。
撰寫新報告的委員會聯合主席、美國哈佛大學天文學家大衛·夏博諾說：“這是人類歷史上一個非常特殊的時刻，數百甚至數千年來，人類一直想知道其他星球上是否存在生命。如果我們做出正確的投資，那么，我們實際上可以在未來20年內找到這個問題的答案。”
優先發展大型望遠鏡
新報告提出了七大關鍵的優先事項，其中包括：建造一款可直接看到系外行星的太空望遠鏡——“大型紫外線/光學/紅外勘探者（LUVOIR）”和宜居系外行星天文臺，這兩款太空望遠鏡都足夠強大，可將行星發出的微弱光線與其恒星強大的眩光區分開；資助大型地面望遠鏡——如可能建于夏威夷的30米望遠鏡和位于智利的巨型麥哲倫望遠鏡；繼續開發寬視場紅外探測太空望遠鏡（WFIRST）等。
任職于加州理工學院和NASA系外行星科學研究所、未參與新報告撰寫的系外行星專家杰西卡·克里斯蒂安森說：“這份報告強調了大型望遠鏡的重要性。這些目標需要耗費巨資，但它們可以取得讓我們感到興奮的成果。”
該報告重點強調了可在未來15年或20年內開始工作的儀器，因此對目前已有的項目只進行了簡單概述，例如新一代系外行星“獵手”——“凌日系外行星勘探衛星”（TESS，開普勒太空望遠鏡的繼任者，已于7月底開始收集數據），以及計劃于2021年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（Webb，哈勃望遠鏡的接替者，從探測早期恒星和星系的第一束光，到探測系外行星的大氣以尋找地外宜居環境，韋伯有望揭示宇宙的許多奧秘）。但報告明確表示，要支持這些項目。
天文學家也普遍表達了對韋伯太空望遠鏡的支持，但該項目的研發支出超過之前國會規定的80億美元上限，且其發射時間多次推遲，這讓不少科學家感到擔心。
克里斯蒂安森表示，像韋伯這樣的大型項目帶來的問題使一些科學家心有余悸，轉而投向小型項目的懷抱。如果這份報告提到的野心勃勃的項目也有成本和進度問題，那么這些項目可能會以失敗告終。她說：“將所有雞蛋放在一個籃子里，是非常大膽的策略。雖然這種方法可能會帶來高額回報，但它也可能帶來高風險。”
但該報告背后的委員會認為，值得為這些野心勃勃的任務付出更多資金。該委員會聯合主席、俄亥俄州立大學天文學家斯科特·高迪表示：“這些望遠鏡和我們正在討論的任務盡管昂貴，但肯定不會超出我們所能承受的范圍。”
此外，報告對于相對便宜的立方體衛星（CubeSat）以及它們將如何為系外科學作貢獻等話題也有涉及，但討論很少，盡管該報告負責人在新聞發布會上指出，這些較小的任務也很有價值。
直接看見系外行星
目前，探測系外行星一般采用兩種間接方法：徑向速度法——利用行星借助自身引力導致恒星位置的輕微擺動；凌日法——觀測行星在恒星和望遠鏡之間滑動時引起的恒星亮度輕微下降。而新報告則重點強調“簡單粗暴”的直接方法。
實現系外行星的直接探測需要下一級技術，比如直接成像和微透鏡等，微透鏡技術會使用光學技巧對遙遠的太空團塊予以放大，被推遲至2025年發射升空的WFIRST使用的正是這一技術。
新報告強調了直接成像技術，但目前要實現這一技術還很困難。日本國家天文臺天文學家塞恩·柯里一直在研究直接成像技術，他并沒有參與新報告的撰寫。他說：“直接成像很有趣，因為眼見為實。很多人，當你告訴他我們實際上并沒有直接探測到許多行星時，他們會持懷疑態度，這一點令人頭疼。”
巨型麥哲倫望遠鏡項目運作副總裁帕特·麥卡錫也沒有參與新報告的撰寫。他說：“直接成像技術還可以提供有關地球本身及其表面可能發生情況的其他信息。一旦你能看到這顆行星，你可以做各種有趣的事情，比如研究它的軌道、了解它的構成，并且可能發現天氣或旋轉跡象等。這真是打開了新世界的大門。”
研究人員指出，這份新報告為未來20年內的升級版系外行星研究勾勒出了路線圖，可能會產生重大影響。高迪說：“人類歷史上第一次，如果我們愿意的話，現在可以開始回答其他星球上是否存在生命的問題。”(記者 劉 霞)
轉自：科技日報
版權及免責聲明：凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系：010-65363056。
延伸閱讀
7月物價溫和上漲 市場供求持續改善
