少数新望远镜将改变对外星生命和我们对宇宙本身的理解的狩猎张琼

少数新望远镜将改变对外星生命和我们对宇宙本身的理解的狩猎

美国国家航空航天局和其他太空机构正在建造少数望远镜，这可能会改变我们对宇宙的理解。

从地球和太空的有利位置来看，这些望远镜将穿越时空，研究一些宇宙最大的谜团。

这是即将到来的新望远镜，它们将研究宇宙的历史，测量暗物质和暗能量的神秘力量，并寻找外星生命的迹象

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美国国家航空航天局和其他机构正在建造少量望远镜，以探究宇宙中最令人困惑的谜团。

从地球和太空的有利位置来看，即将出现的望远镜将依靠下一代技术来尝试回答科学家关于暗物质，宇宙膨胀和外星生命的一些最大问题。

有些工具将提供比当今最强大的观测天空工具多100倍的信息。

这些望远镜中的第一架是NASA备受期待的詹姆斯·韦伯太空望远镜，定于2021年发射，然后开始扫描遥远世界的大气层以寻找有关地球外生命的线索。早在2022年，太空中的其他新望远镜将对天空进行空前的观测，而地球上的天文台则凝视着古老的宇宙。

这是即将发布的内容以及这些新工具可以揭示的内容。

自1990年发射以来，美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜发现了新行星，揭示了奇怪的星系，并为黑洞的性质提供了新见解。

美国宇航局/欧洲航天局

研究还发现，宇宙膨胀的速度超出了科学家的想象。

但是，还有许多问题。宇宙是如何随着时间演变的？为什么我们看不到其中的95％？如果有外星人，他们在哪里？

NASA / ESA / IPAC / Caltech / STScI /亚利桑那州立大学

下一代的望远镜-无论在太空还是地面上-都将尝试填补我们知识的空白。

NASA，ESA，M。Livio和哈勃20周年纪念小组

首先，美国宇航局正在建造詹姆斯·韦伯太空望远镜，以窥视宇宙的历史。

美国宇航局/克里斯·冈恩

它将研究最初的恒星和星系是如何形成的，行星是如何诞生的，以及宇宙中可能存在的生命。

即将推出的望远镜已完全组装完毕，并且在2021年3月30日发射日期之前，现在要在诺斯罗普·格鲁曼公司在加利福尼亚的工厂中进行长期测试。

一个21英尺宽的铍镜将帮助James Webb望远镜详细观察遥远的星系，并捕获我们自己星系中的微弱信号。

美国宇航局戈达德

它向太空看得越远，望远镜回溯的时间就越多，因此它甚至可以检测到“大爆炸”的最初光芒。

JWST还将详细观测我们从未见过的遥远的年轻星系。

得益于新的红外技术，该望远镜可以为银河系中心的超大质量黑洞提供前所未有的视野。

美国宇航局

这种成像可以帮助回答有关星系及其黑洞如何形成的问题。

JWST科学家杰伊·安德森在十月份的新闻稿中说：“黑洞首先出现，恒星围绕它形成吗？恒星聚集在一起并碰撞形成黑洞吗？这是我们要回答的问题。”

JWST还将在系外行星的大气层中寻找外星生命的迹象，但仅限于大于地球的行星。

NASA /埃姆斯/ JPL-Caltech

通过测量穿过行星大气层的星光强度，望远镜可以计算出该大气层的成分。

科学家已经发现了4000多颗系外行星。

NASA / JPL-加州理工学院

但是到目前为止，他们还无法研究这些行星的大部分大气层来寻找生命迹象，也就是所谓的“生物特征”。

例如，如果系外行星的大气中同时含有甲烷和二氧化碳，那么这些线索可能在那里存在生命。JWST将寻找这样的迹象。

ESO / M。康美瑟

地球大气中含有大量的氧气，因为生命已经产生了数十亿年。氧气本身不够稳定，无法长期持续使用，因此必须不断产生氧气才能使氧气足够丰富。

二氧化碳和甲烷的结合更具说服力，尤其是在没有一氧化碳的情况下。

这是因为二氧化碳和甲烷通常会相互反应生成新化合物。因此，如果它们分开存在，可能会不断产生某些东西。那可能是一座火山，但据我们所知，只有一种生命形式才能释放出那么多甲烷，而不会释放出一氧化碳。

为了从哈勃停下来的地方接机，美国宇航局还建造了广域红外勘测望远镜。

哈里斯公司/ TJT摄影

该机构计划在2020年代中期将其发射到地球轨道。在其五年的生命周期中，太空望远镜将测量十亿个星系发出的光，并调查银河系内部，希望能发现约2,600个新行星。

WFIRST的视场比哈勃大100倍。它的每张照片将价值100哈勃图像。

美国宇航局

这种广度将帮助科学家探索有关宇宙是由什么组成的以及它是如何工作的问题-从暗物质开始。

暗物质占宇宙中所有物质的85％，但没人知道它是什么。我们看不到它，因为它不与光相互作用。

美国宇航局戈达德航天中心

WFIRST将通过测量暗物质及其对应物的影响来解决这个问题。

美国宇航局的戈达德太空飞行中心

整个宇宙由27％的暗物质和68％的暗能量组成。我们用科学仪器能看到和观察到的一切都不到5％。

暗物质的引力将整个宇宙保持在一起，而暗能量将一切推开。

美国宇航局，欧空局和哈勃遗产小组

黑暗能量正在获胜，这就是宇宙膨胀的原因。

美国宇航局

WFIRST将尝试通过测量宇宙随着时间的膨胀来绘制暗物质和能量的神秘运作图。

美国宇航局WFIRST研究科学家奥利维尔·多雷在新闻稿中说：“这将对暗能量的影响做出非常有力且丰富的解释，并使我们能够对暗能量的性质做出明确的声明。”

欧洲航天局正在为类似目的设计Euclid望远镜。

ESA / C。卡罗

欧几里得将凝视深空，以观察古老的光，并研究宇宙在过去100亿年中的演变。它定于2022年推出。

两架望远镜都将试图解决宇宙学中日益严重的争议：宇宙膨胀的速度有多快？

ESA / C。卡罗

现代测量结果与科学家根据古代历史所做的预测相矛盾。失配表明宇宙标准模型中缺少大的东西，但没人知道。

天体物理学家克里斯·法斯纳赫特在十月的新闻稿中说：“ 宇宙学的危机就在这里。”

大型天气观测望远镜将从其位于智利山区的位置着手解决这一冲突。它将花费10年的时间扫描整个天空。

LSST项目/ NSF / AURA

LSST计划于2022年完成，它将测量宇宙的膨胀。该望远镜还将绘制潜在危险的小行星的运动图，这些小行星可能危险地靠近地球飞行。

在另一个智利的山顶上，超大型望远镜将在岩石超级地球的大气层中寻找生物特征。

ESO / L。Cal?ada/ ACe财团

它将于39米高空运行，一旦2025年建成，它将成为世界上最大的光学望远镜。

ELT还将测量宇宙的膨胀以及其随着时间的增长如何加速。

ESO / L。卡尔萨达

但是，这个计划中的望远镜阵容中缺少一些东西：一种可以在系外行星上寻找生物特征的工具，该生物极有可能拥有外星生命。

美国宇航局

那是因为最可能居住的行星通常是地球大小的，而且非常小。

美国宇航局系外行星研究人员杰西·克里斯蒂安森对记者说：“我们需要等待下一代仪器-下一代天基和地面仪器-真正开始为可适当居住的类地球行星做到这一点。”商业内幕。

当前正在建造的望远镜没有强大到足以近距离观察地球大小系外行星大气的能力。但是美国宇航局正在考虑可能的望远镜概念。

NASA /埃姆斯/ JPL-Caltech

从理论上讲，拟议的LUVOIR和HabEx望远镜可以遮挡恒星的光线，足以检查绕过它们的地球大小的行星。

美国宇航局/哥达太空飞行中心

LUVOIR提议依赖与JWST相似的设计。估计表明，通过研究它们的大气，季节，甚至表面，它可以在四年内对50个地球大小的系外行星进行成像。

如果选择用于资助和建造，这些望远镜可以在2030年代发射。

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