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宜居世界天文台的概念设计。图片来源：美国国家航空航天局

300万英镑的投资可能有助于英国在NASA未来寻找邻近行星上生命的任务中占据领先地位。

一颗围绕附近恒星运行的类地行星，看起来不过是一个昏暗的点，旁边是比它亮100亿倍的光源。英国天文学家正在研发技术，帮助NASA将微弱的行星信号从眩光中分离出来，并在其大气层中寻找可能存在生命的证据。

英国空间局（UKSA）已向研究人员拨款300万英镑，用于继续开发美国国家航空航天局（NASA）宜居世界天文台（HWO）的拟议核心仪器。HWO计划作为NASA继南希格蕾丝罗曼空间望远镜之后的下一个旗舰空间望远镜，预计于21世纪40年代发射。

近期的资金支持拓展了一系列由英国主导的仪器研究，这些研究已与美国国家航空航天局（NASA）分享。这些研究正帮助指导该天文台进入下一阶段的开发。

宜居世界天文台是目前正在开发的最令人兴奋的空间科学任务之一，莱斯特大学的马丁巴斯托教授说，他在英国参与该任务中发挥着主导作用，并在伯明翰举行的皇家天文学会全国天文学会议上介绍了该任务的最新情况。

它将解决科学领域最大的问题之一：我们在宇宙中是孤独的吗？通过寻找类地行星并研究它们的大气层，HWO将寻找太阳系外存在生命的证据。

如果HWO位于30光年之外，它可能会如何看待太阳系。图片来源：NASA

寻找另一个地球需要原子级的精度

直接成像类地行星需要极高的控制精度。HWO的8米口径镜面需要保持原子级别的稳定性，同时望远镜要阻挡其宿主恒星的强烈光芒。

这项挑战被比作试图在喷火器旁拍摄飞蛾。除非以极高的精度抑制星光，否则行星反射的弱得多的光线会消失在眩光中。

巴斯托教授补充道：英国在为NASA旗舰天文台做出重大贡献方面有着悠久的历史，从哈勃望远镜到詹姆斯韦伯太空望远镜，我们现在处于领先开发HWO核心科学仪器之一的有利地位。

文森特范艾伦，伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室系外行星副教授，称HWO为我一生中最令人兴奋的任务之一。

他补充道：这将是首个专门设计用于在遥远行星上寻找生命迹象的望远镜。试想一下，如果它真的在那里发现了生命迹象，那将是多么伟大的成就啊

英国航天局正在确保英国科学家和工程师在这个令人兴奋的项目中发挥主导作用，这太棒了。

英国旨在发挥核心工具作用

英国研究人员正牵头开展HWO拟议的高分辨率成像仪（HRI）和多目标光谱仪（MOS）的相关工作，这些仪器有望成为该天文台的核心组件。

英国空间局新授予的300万英镑奖项将使该团队能够扩大其工作规模，并推进将仪器设计转化为可用硬件所需的技术。这一奖项在早期研究的基础上，大幅拓宽了开发项目的范围。

宜居世界天文台的概念设计图，展示了一面8米分段式主镜和偏心副镜。图片来源：美国国家航空航天局

英国航天局空间科学负责人卡罗琳哈珀博士表示：英国航天局的这笔资助是在确保英国处于有史以来最具雄心的空间科学任务之一核心地位方面迈出的重要一步。

宜居世界天文台正被设计用于解答我们在宇宙中是否孤独的问题，它需要技术进步和科学突破。这就是我们支持英国科学家和工程师领导其核心仪器之一的原因。

这次合作汇集了来自杜伦大学、开放大学、莱斯特大学、RAL空间中心、朴茨茅斯大学、牛津大学、英国天文技术中心（ATC）以及伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的研究人员。

资金削减可能会削弱未来的领导力

这台望远镜预计要大约二十年后才会开始运作。这意味着当前在英国研究领域工作的许多年轻科学家，将在该任务启动时负责使用其数据并主导相关发现。

这些研究人员目前正面临着相当大的不确定性，因为资金削减影响着全国的机构和科研项目。巴斯托警告说，仅开发硬件并不能保证英国在该任务中发挥有意义的作用。

巴斯托教授提醒道：英国航天局正在为HWO支持仪器研发，但如果到21世纪40年代没有科学家群体准备好利用它，那将是一种浪费。

未来几年我们所做的决定将决定英国科学家在未来几十年里是否能处于这些发现的前沿。

据巴斯托称，需要长期支持以保留两方面的能力：一是为英国作出贡献所需的技术技能，二是充分利用该天文台所需的科学知识。

巴斯托教授补充道：拟议的削减措施影响到参与该任务的关键机构和研究团队，这可能会削弱英国领导这座世界领先天文台核心仪器之一的能力，以及在HWO二十年后开始运行时充分利用其科学成果的能力。

宜居世界天文台的概念设计。图片来源：美国国家航空航天局

附近的恒星提供了最佳目标

该天文台不会尝试勘测整个银河系，而是将专注于地球附近的宇宙区域。天文学家期望它能直接观测距离地球约30光年范围内恒星周围可能存在的类地行星，并在这些行星的大气中寻找可能与生命相关的化学迹象。

这台望远镜也将作为通用天文台运行。与哈勃空间望远镜和詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）一样，它预计将支持从行星、恒星到遥远星系以及宇宙历史等领域的研究。

NASA将主导该项目，而国际合作伙伴预计将提供该天文台的主要部件。英国计划设计和建造位于望远镜焦平面的其中一台相机，那里将收集入射光用于科学测量。英国研究人员还预计将为其他系统做出贡献。

英国天文学界在科学技术设施委员会（STFC）的支持下，定期组织全国性研讨会。这些会议将大学、实验室和产业界聚集在一起，以确定科学优先事项并协调该国可能发挥的作用。

英国科学家此前为哈勃任务做出了重要贡献，并领导了负责詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）上中红外仪器（MIRI）的欧洲联盟。

英国下一轮仪器研究预计将于下月启动，与此同时，美国国家航空航天局（NASA）正与来自全球的科学家和工程师继续研发HWO。

HWO计划成为NASA下一代旗舰级大天文台中的首个。它将在哈勃和韦伯望远镜的基础上进行设计，用于研究行星、恒星和星系，同时探索科学界最持久的问题之一：宇宙其他地方是否存在生命。

会议：2026年全国天文学会议

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近地行星指太阳系中轨道靠近地球的行星，通常包括水星、金星和火星。水星、金星的轨道在地球内侧，火星在地球外侧且距离较近。它们与地球距离相对近，是人类探索太阳系的重点对象，也是深空探测的常见目标，对研究行星演化等具有重要意义。

BY: Royal Astronomical Society

FY: AI

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