【正見網2021年01月11日】
美國宇航局(NASA)在2021年1月7日公布了最新的先驅者計劃選取的研究項目，有四個小型天文學項目獲選。它們的代號分別為Aspera，Pandora，StarBurst，以及PUEO。
這些項目將利用小型衛星和高空熱氣球探索諸如星系演化，系外行星，高能中微子和中子星合併等宇宙現象。
圖：中子星合併產生高能噴流的示意圖。圖片來源: NASA's Goddard Space Flight Center/CI Lab
「這些項目的領導者們為如何用較少的經費預算上進行高影響力的天體物理學實驗的問題帶來了開創性的思路，」 美國宇航局科學任務部副主任托馬斯·祖布亨(Thomas H. Zurbuchen)說。 「每個提出的項目都將做其它望遠鏡或項目無法做的事情，填補了我們對整個宇宙的研究方面的重要空白。」
Aspera項目是一個研究星系演化的小型衛星。通過在紫外線波段的觀測，它將檢查星系之間空間中星系間介質裡面的熱氣體，以及星系中氣體的流入和流出。星系間介質是宇宙的主要組成部分，但目前觀測卻很少。Aspera將加強這方面的研究。
Pandora項目是一個小型衛星，它會在可見光和紅外光下觀測20顆恆星及其39個系外行星。它旨在區分來自恆星和行星大氣的信號。在尋找太陽系以外的宜居行星時，了解星光的變化對系外行星觀測的影響是一個突出的問題。
StarBurst項目是一個小型衛星，它將探測中子星合併之類的事件中的高能伽馬射線。這將為此類事件提供有價值的見解，這些事件也可以通過地球上的引力波觀測台檢測到。這些事件是宇宙中大多數重金屬，例如金和鉑，形成的地方。迄今為止，在引力波和伽馬射線下僅同時觀察到一種這樣的事件。 StarBurst預計每年最多可找到10個。
PUEO是一項從南極洲發射的高空熱氣球項目，它將探測來自超高能中微子的信號。這些中微子包含有關最高能量天體物理過程的有價值線索，包括黑洞的產生和中子星的合併。中微子不受干擾地穿越宇宙，攜帶著數十億光年以外的事件信息。 PUEO將是有史以來對宇宙超高能中微子最敏感的調查。
經過進一步確定項目目標，這四個概念項目將在正式批准前接受概念研究審查。
先驅者計劃為職業初期到中期的研究人員提供了首次提出創新性實驗，領導空間或亞軌道科學研究的機會。
「該計劃旨在吸引年輕的專業人員，我們從大學，研究實驗室和美國宇航局中心的眾多創新者那裡收到了十二個好主意，」位於華盛頓總部的美國宇航局天體物理學部主任保羅·赫茲(Paul Hertz)說。
主要的研究人員必須在設計任務時有創新做法以降低開支，因為先驅者項目的經費上限為兩千萬美元。這麼低經費的部分原因是用於地球觀測和網際網路訪問的小型衛星產業的蓬勃發展，使研究人員可以購買現成的太空飛行器。此外，可以使用其它政府機構開發的望遠鏡，而不是從頭開始。
先驅者計劃本身也是美國宇航局的實驗。該機構從未以如此低的成本上限和如此嚴格的限制徵求此類天體物理學實驗的項目申請。一些概念在進一步研究後可能發現需要更高的預算，這意味著它們最終將不會被批准通過先驅者計劃實施。
赫茲說：「我們不知道僅僅兩千萬美元的衛星是否可以完成出色的天體物理學研究，但我們向天文學界提出了挑戰，學者們提出了許多創新建議。」 「現在，我們很期待看到它們能否給出很好的結果。」
