新概念宇宙飛船：可能很快會(huì)成為美國宇航局的太空“鼻子”

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科羅拉多大學(xué)博爾德分校的科學(xué)家們，提出了一種新的宇宙飛船，它可能很快就會(huì)成為美國宇航局（NASA）的太空“鼻子”，探測太陽系外的環(huán)境，這些環(huán)境中可能存在大氣層較厚的行星。天體物理學(xué)家凱文·弗朗斯(Kevin France)領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)名為“大氣物理與演化(ESCAPE)的極紫外恒星表征”(簡稱ESCAPE)的任務(wù)開發(fā)，他希望它能為人類在遠(yuǎn)離家園的地方尋找生命提供重要的偵察工作。

大氣與空間物理實(shí)驗(yàn)室(LASP)和天體物理與行星科學(xué)系(APS)的助理教授弗朗斯說：NASA和整個(gè)天文學(xué)界都把尋找系外行星上的生命跡象作為首要任務(wù)之一，認(rèn)為太陽系外可探測到的生命可能依賴于大氣層存在。美國宇航局給了弗朗斯和同事一個(gè)重要開始尋找可居住環(huán)境的許可：也將是兩個(gè)候選之一，競爭NASA下一個(gè)衛(wèi)星發(fā)射的雄心勃勃探險(xiǎn)家計(jì)劃。

如果被選中，這個(gè)預(yù)算不超過1.45億美元的任務(wù)將會(huì)在科學(xué)上帶來巨大沖擊。美國國家航空航天局科學(xué)任務(wù)局副局長托馬斯·祖布臣在一份聲明中說：探險(xiǎn)家計(jì)劃下的這些提議提出了一些最有創(chuàng)意、最具創(chuàng)新性的方法，幫助揭開宇宙的秘密。從研究太陽系外的恒星和行星，到尋找最大宇宙奧秘的答案，研究人員期待著這些規(guī)模雖不大的任所帶來的科學(xué)突破。

有“密碼”的大氣

該計(jì)劃中的任務(wù)是由LASP、JILA和科羅拉多大學(xué)博爾德分校的天體物理與空間天文學(xué)中心(CASA)共同完成，不會(huì)直接尋找系外行星的大氣層，相反，將會(huì)近距離觀察遙遠(yuǎn)的恒星。LASP的研究科學(xué)家Allison Youngblood解釋說：一些恒星可能不適合居住。特別是那些釋放出大量高能量輻射的恒星（在這種情況下，是極紫外光）可以把大氣層從軌道世界中剝離出來，可以把它想象成一股強(qiáng)風(fēng)吹過一堆樹葉。

這種高能輻射被行星大氣的最高層吸收，并調(diào)節(jié)大氣向太空的逃逸，所以必須測量系外行星宿主恒星發(fā)出的極紫外輻射，才能判斷系外行星是否能依附于它們的大氣層?！癊SCAPE”計(jì)劃于2025年開始，為期兩年，在此期間，它將研究200多顆恒星的輻射流。從而有望縮小科學(xué)家們可能期望發(fā)現(xiàn)生命繁盛信號(hào)地點(diǎn)的范圍。

現(xiàn)實(shí)想法

將能夠繪制出一幅最具前景的宜居星球路線圖，美國宇航局將在未來20年里把資源用于研究這些星球。目前研究人員正全力以赴，美國宇航局已經(jīng)為該團(tuán)隊(duì)提供了200萬美元來進(jìn)一步發(fā)展他們的“ESCAPE”概念，NASA特將在2021年做出最終決定。愿景無疑是雄心勃勃的，在近地軌道上，“ESCAPE”大約有7英尺長，300多磅重，大約是Shaquille O' neal大小的機(jī)械裝置。

ESCAPE還利用了一種新型的望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)（一種能夠測量遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的微弱極紫外輻射望遠(yuǎn)鏡）天文學(xué)家至今還無法收集到這些數(shù)據(jù)。在接下來的九個(gè)月，研究人員將制作和測試工程模型系統(tǒng)的一些更重要部分，換句話說，研究人員未來幾個(gè)月將非常忙碌。

博科園｜研究/來自：科羅拉多大學(xué)博爾德分校

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