新冠之下，又有什么太空科技在悄然升起？

简介：太阳引力透镜计划将会帮助人类更好的放大遥远行星的图像，也能为寻找外星生命提供更好的设备。

 

新型冠状病毒正在地球上肆虐。但总有一天，我们可以使用‘太阳引力透镜’观察到系外行星上的生命，或许此时他们正在看着我们。

 

 

             

图片格式化。乌特·克劳斯/时空旅行/埃里克尔·梅林杰

 

在对战新型冠状病毒的这段时间，人们都十分疲倦，没有什么比未来更加模糊不清。新型冠状病毒更新换代的速度实在令人抓狂，直到人们都已经做好某一相同的决定：要么继续恐慌、担惊受怕，要么为了更好的明天努力成为幸运儿或心散的人。在那之后，我们将彻底恢复以往，将再次仰望星空，看看还有谁或其他的什么也在这样的一场灾难中存活。根据一项新的研究，我们能以一种无法想象的分辨率看到系外行星上的生命迹象。

             

图源：中国天文地理新浪微博

 

‘太阳引力望远镜’能够放大遥远的行星图像

在过去的20年里，我们在太阳系外，新发现了4000多颗行星——这是21世纪天文发展史的证明——我们称为系外行星。虽然我们对它们已经了解了不少，但却仍只能是微小模糊的光点，这就是我们彼此间的距离。

然而，我们很快就能观察到这些外星球表面的海洋和大陆——也不是不可能观察到生命迹象。如果我们真的发现了，都将归功于太阳引力透镜（SGL)项目——一个将望远镜发射到距离太阳很远的地方的计划，利用太阳巨大的引力场放大遥远行星系统的图像。就目前来说实现的可能性很小，但确实是有可能的。

             

“太阳引力透镜是自然给我们的独特礼物，它让我们能进行微弱源直接高分辨率的成像，”据《福布斯》报道，美国宇航局喷气推进实验室的项目负责人斯拉瓦·特里希文说，“其他的技术都做不到这样。传统的仪器更是不能与之相匹。”

 

美国宇航局资助了其联盟下的一项望远镜研究项目

有关太阳引力透镜的设想已经存在好几年了，其背后团队在今年三月提交给美国宇航局的一项新研究中确定了关键细节。特里希文和他的研究小队获得了高达50万美元的资助，作为美国宇航局先进概念研究所（NIAC)推进此研究项目的一部分。

太阳引力透镜与其他太空望远镜的区别在于它利用了引力透镜。约100年前，阿尔伯特·爱因斯坦提出了广义相对论，根据这一理论，宇宙中有质量的物体会在其邻域产生一个“凹陷”——实际上是时空结构上的高维度曲率——可以改变附近物体的速度，甚至是光的速度。

             

太阳引力透镜原理 图源：百度百科

几十年后，天文学家亲眼观察到了这一效应，它们被称作爱因斯坦环。他们观察到来自遥远恒星或星系的光在另一个更近星系的引力作用下发生弯曲——放大了更远处物质的图像。这一效应有助于我们观察那些远到即使用最精确的望远镜也观察不到的星系。但我们有了新的方法——通过太阳引力透镜效应——利用太阳本身作为一个放大镜，不仅可以观察到明亮的星系，也可以观察到暗淡、亮度一般的行星。

太阳的引力“焦距”使这一切得以实现。由于太阳的引力焦距，等到太阳正对着一颗行星的卫星时——与之相距100光年——我们能看到一种前所未有的放大的行星图像，即使这颗卫星到太阳的距离是地球的548倍（又称作548个天文单位，或者AU）。

 

             

马蹄爱因斯坦环，通过哈勃望远镜观测。来源：欧洲航天局/美国航空航天局/哈勃望远镜

 

这就是太阳引力透镜项目（SGL)要完成的任务，但它是针对系外行星的。特里希文（Turyshev）在《福布斯》上说道，它必须携带一个直径为一米的望远镜飞到很远的地方，它能让我们看到一颗约100光年外的地球大小的行星， 而且是以一种令人难以置信的分辨率——好到足以解析其表面的重要特征，甚至能达到1：10，000的比例。

根据《福布斯》报道，特里希文所说，“如果你想用一个传统的天文望远镜拍摄一颗距离我们100光年的星球，你必须使用一个直径为90公里且只有一个像素的望远镜。而用太阳引力透镜，一年就可以拍摄一个分辨率为200-300像素的图像。

高分辨率下没有新冠病毒的系外行星

在新的研究中，研究小组分析了在这种情况下拍摄到的行星图像的潜在分辨率。据特里希文在《福布斯》中所说，“我们发现我们可以复原这些美丽的源图。”

他们的初期任务计划将于2030年实施，所携带的太空望远镜将于25年后抵达太阳焦点。这个太空望远镜——由一个不过100千克的小型航天器携带——装备有一个速度高达25天文单位/每年的大型太阳帆。

该团队声称，按照这一计划，这台天文望远镜将在7年内抵达星际空间。一旦它到达距太阳548个天文单位的地方——比美国航空航天局的旅行者1号还要远400个天文单位，也是有史以来离地球最远的距离——就将开始执行科研任务。

             

图源：百度百科

 

想象一下，地球是望远镜，最前面的星系是太阳，而最远处的星系是一颗可能孕育生命的系外行星。

             

来源:美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院/ T·派尔(卫星状况中心 /加州理工学院)

在这种调谐的距离下，天文望远镜能够聚焦在遥远的目标上。当该望远镜与太阳、某一个遥远的行星系成三点一线时，太阳引力透镜就能进行对该星系的观测，直到它与太阳的距离达到约2500个天文单位（0.04光年），在此期间，太阳引力放大镜能一直对该星系向系外移动过程进行持续观测。

在新型冠状病毒横扫世界并重塑我们对地球上生命的思考时，或许我们应该记住，在我们自我改变成长的同时，太阳系外的其他生命也在变化成长。尽管近来的这些日子一团糟，大家都担忧，但或许有一天，我们就可以通过太阳引力透镜观察到他们。

 

作者: Brad Bergan

FY: 仙人胖胖

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处