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超越韋伯：科學家構想未來超級空間望遠鏡 對于望遠鏡來說，口徑越大，其集光能力當然也就越強，從而讓科學家們能夠觀察到更加暗弱的天體。因此毫不意外的，盡管詹姆斯·韋伯空間望遠鏡已經擁有了6.5米的驚人口徑，很多科學家仍然希望在詹姆斯·韋伯之后的更新一代望遠鏡上能夠采用巨大的口徑設計。 天體物理學家，美國宇航局前首席科學家約翰·格朗斯菲爾德（John Grunsfeld）表示：“當我們尋找地球2.0時，它們的亮度將遠低于哈勃超深場圖像中最暗弱星系的亮度。”作為一名前宇航員，格朗斯菲爾德曾經執(zhí)行過多次在軌道上維護哈勃空間望遠鏡的任務，事實上他也是世界上最后觸摸哈勃望遠鏡的人類。 今年4月在美國亞利桑那州梅薩舉行的“天體生物學科學會議”（AbSciCon）上，格朗斯菲爾德呼吁未來建造一臺口徑在12米左右的空間望遠鏡。這樣一臺史詩般的設備如果能夠如愿建成發(fā)射，那將極大幫助我們真正看清太陽系之外，圍繞其他恒星運行的類地行星，還將幫助我們探尋宇宙最初的起源，并對遙遠的恒星與行星目標開展前所未有的深入研究。 格朗斯菲爾德表示：“我不希望到時候我們會說，要是有個更大的望遠鏡就好了，那樣才能做出一些重要的發(fā)現(xiàn)。我們需要提前謀劃�！�  2011年，一名工程師正在美國宇航局馬歇爾空間飛行中心對即將接受超低溫測試的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡巨大的鏡面進行檢查 超級望遠鏡 在目前各方的議論紛紛之中，作為詹姆斯·韋伯望遠鏡之后的更新一代未來望遠鏡，其有力的競爭方案之一當屬所謂“大型紫外/光學/紅外巡天望遠鏡”（LUVOIR）。這是一個設想中的多波段大型空間望遠鏡，其能夠對系外行星，行星形成與演化進行觀察研究，并探查早期宇宙的秘密。根據初步設計，其主鏡直徑將達到驚人的30~45英尺（約合9~14米之間），這一口徑設計已經達到了格朗斯菲爾德對于未來空間望遠鏡的設想。 在會議期間，LUVOIR望遠鏡科學技術定義小組聯(lián)合召集人德布拉·費雪（Debra Fischer）表示：“這的確是非凡的眼界�！彼龑⒃O想中的這款超級望遠鏡評價為“21世紀的空間天文臺”。 按照目前的設想，LUVOIR望遠鏡將有能力觀察遙遠星系內部的恒星新生區(qū)域并繪制宇宙臨近空間中的暗物質分布地圖。它還將能夠認證極早期宇宙中的第一縷星光并直接拍攝土星和木星的冰凍小衛(wèi)星表面的噴泉或火山噴發(fā)等現(xiàn)象。從其運行的地球軌道上，LUVOIR望遠鏡將能夠獲取分辨率達到每像素約200米的冥王星以及其他柯伊伯帶天體圖像。 對于出席此次AbSciCon會議的科學家們來說，他們對于LUVOIR望遠鏡最大的期待當然是它對于系外行星觀測方面的能力。按照目前設計，這臺超級望遠鏡將讓科學家們可以直接獲取并分析遙遠的系外類地行星大氣成分光譜，從而搜尋生命的痕跡。目前最接近地球的候選目標是Kepler-452b，這顆系外行星圍繞一顆與太陽相似的恒星運行，但其質量要比地球大60%左右。因此，天文學家們目前仍在努力尋找大小與地球更為接近的系外行星，并且希望能夠對其大氣成分進行分析。 費雪表示：“生物痕跡就是我們追尋的目標�！被诳茖W家們目前對于巖石行星在恒星周圍分布情況的了解，費雪認為一臺像LUVOIR這樣的大型望遠鏡，加上能夠遮蔽恒星光芒的人工日冕儀，將是開展這方面研究的有力工具。按照一般概率估算，一臺4米口徑空間望遠鏡應該能夠找到大約6個與地球相近的系外行星世界，而如果這臺望遠鏡的口徑增加到8米，那么它將有望找到25個與地球接近的系外行星世界，而如果是一臺口徑達到16米的空間望遠鏡，那么我們將有可能找到多達100個與地球接近的系外行星世界。 |
