
NAS 的報告為(wei) 美國的係外行星研究領域製定了新的目標(圖片來源:pixabay)
美國國家科學院(NAS)曾在2018年發布了一份經美國國會(hui) 授權的報告,該報告為(wei) 美國天文學界製定出了新的十年目標。其中值得關(guan) 注的是,NAS 的報告認為(wei) ,美國國家航空航天局(NASA)應將其係外行星研究預算的重點放在大型空中基地和地麵望遠鏡上。與(yu) 此同時,報告還呼籲不同領域的科學家們(men) 應該積極開展跨學科合作,建造一款可直接看到係外行星的太空望遠鏡。
多年以來,科學家曾向太空發送過各種信號,也曾在外星探測器發回的數據裏尋找各類證據,甚至是讓火箭運載記錄有人類文明的數據資料前往宇宙,試圖與(yu) 新的文明進行交流。然而這些嚐試都沒能夠推進探索外星生命的計劃,似乎在如此廣闊的疆域裏、在這些數量繁多的星球中,人類就是唯一存在的智慧生命。
最令我們(men) 感到疑惑和不解的是,生命真的隻存在於(yu) 地球嗎?還是說隻是因為(wei) 我們(men) 尚未掌握能夠發現外星生命的技術呢?盡管幾十年來一無所獲,但是人類並未停下尋找外星生命的腳步。例如美國科學院和工程院等機構的一些研究人員就堅持認為(wei) ,在未來的宇宙探索項目裏,宜居星球和外星生命仍然應該作為(wei) 最重要的部分開展研究。

今天我們(men) 已經擁有了更加先進的航天科技,有更好的條件開展相關(guan) 研究(圖片來源:pixabay)
相比較於(yu) 過去,今天我們(men) 已經擁有了更加先進的航天科技,有更好的條件開展相關(guan) 研究。許多學者認為(wei) ,以美國國家航空航天局為(wei) 首,相關(guan) 部門應該投入更多的精力在建設新的大型觀測設備上。無論是開普勒太空望遠鏡,還是近年來陸續發射的勘測類衛星,它們(men) 發回的新數據似乎都在暗示過去的研究與(yu) 行動並非隻是徒勞無功。越來越多的證據表明,一些對宜居星球和外星生命的大膽推測其實有著驚人的預見性。
不過新的問題是,假設外星生命確實以某種形式存在於(yu) 宇宙的某處,那麽(me) 我們(men) 需要有怎樣的設備才能夠發現呢?一個(ge) 最直觀的答案就是擁有更大的太空望遠鏡。如果外星生命隻在離太陽最近的恒星附近,那麽(me) 這個(ge) 太空望遠鏡也許隻要有四米的口徑就足夠了。顯然,研究者必須考慮到所有的影響因素,例如把不具備生命存在條件的星球和區域去除。這樣一來,整個(ge) 探索所要達到的距離和空間也就相對應地增加和擴大。
如果需要探索到銀河係的某一個(ge) 偏遠角落,那麽(me) 火箭本身可能就需要運送一個(ge) 有著超過15米口徑的太空望遠鏡。這也是目前人類的火箭技術在理論上能夠達到的最大容納水平。而如果更進一步設想,太空中一個(ge) 30米以上口徑的望遠鏡肯定要比地麵上的觀測設備具有更強的觀測能力。因為(wei) 太空望遠鏡避免了大氣散射對於(yu) 觀測結果的影響。另一方麵,太空望遠鏡可以將某一行星係統作為(wei) 目標,收集和獲取大量的統計數據。這也是研究者呼籲建造巨型太空望遠鏡的原因之一。

一些過去難以實現的構想和項目在今天都已經是能夠逐步推進的工程。(圖片來源:pixabay)
在可見的觀測段,對於(yu) 追蹤複雜的星係、變化中的運行係統,以及尋找其中生命存在的痕跡,巨型的太空望遠鏡具有其他所有觀測設備所不具備的優(you) 勢。最明顯的一點就是,巨大的集光鏡部件能夠帶來更加精細和清晰的觀測結果。但不能忽視的是大型觀測設備有著難以運載的缺點。
一些研究人員認為(wei) ,如果能夠利用技術手段,在太空中完成太空望遠鏡的組裝,那麽(me) 更大型的設備也並非沒有發射升天的可能。目前中型火箭的技術成熟,成本相對較低。科學家的一個(ge) 設想是進行多次中型火箭發射,依次運送各個(ge) 部件,之後在運行軌道中完成整個(ge) 大型設備的組裝。
這些構想和項目在過去都是難以實現的,但是今天卻都已經是能夠逐步推進的工程。除了尋找“第二地球”之外,這些設備也能為(wei) 理論物理學、宇宙學等學科的深入研究提供便利。縱觀整個(ge) 科學史,無論是在哪一個(ge) 具體(ti) 的研究領域,人類都沒有放棄過對於(yu) 未知的探索。在巨型太空望遠鏡的幫助下,也許很快我們(men) 就能夠收獲重大的發現。
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