韦伯的五次天文任务可以期待

12月25日凌晨，由美国国家航空航天局(NASA)设计的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空，开启了天文探索的新时代。12月23日，中国天文术语委员会将JWST命名为“詹姆斯韦伯太空望远镜”，简称“韦伯太空望远镜”。

过去的一切都是前言。韦伯的发射并不是科学家们星辰大海之旅的结束。未来将会有更多的太空探测器争相发射，与韦伯展开竞争。在12月26日的一份报告中，美国太空网列出了韦伯望远镜发射后五项备受期待的太空任务。

罗马太空望远镜：研究暗能量

这台望远镜以美国宇航局第一位首席天文学家、哈勃望远镜之母南希格雷斯罗曼的名字命名。它最初被称为“广域红外空间望远镜”(WFIRST)，其主要任务是绘制宇宙大面积地图以研究暗能量。罗马望远镜的主镜与哈勃望远镜的大小相同，但其宽视场仪提供的视场是哈勃红外仪的100倍。

该望远镜预计将于2027年发射。它将观测数百万个星系，并绘制我们宇宙的“邻居”。天文学家希望利用星系的分布来梳理暗能量的演化。此外，该仪器还将利用引力微透镜——背景星光的微小变化，发现潜在的数百万颗系外行星。

大型紫外/光学/红外探测器：寻找外星生命

韦伯望远镜就像放大版的哈勃望远镜——。它太大了，如果没有折叠设计，它甚至无法装入火箭整流罩。

大紫外/光学/红外探测器(LUVOIR)更大，镜面直径超过15m ——。相比之下，韦伯望远镜的镜面直径约为6.5m，LUVOIR是一台全能太空望远镜。天文学家希望利用这台望远镜实现多项天文科学目标，比如以25公里的分辨率观测木星云顶，寻找其他行星大气中生物存在的“线索”。研究恒星和星系的形成和演化；拍摄太阳系天体等。

LUVOIR仍处于设计阶段，正在与其他天文任务竞争资金。如果能获得相应的投资并完成建设，巨型太空望远镜将在20世纪30年代的某个时候发射。

宜居系外行星成像任务：寻找“地球2.0”

寻找适宜居住的系外行星是天文学中的一个热门话题。“地球2.0”的发现将是一座“金矿”，它将帮助我们发现生命是否在楚地宇宙中无处不在，甚至可能表明人类并不孤独。为此，天文学家一直在努力寻找质量和成分与地球相似的行星。这些行星围绕类太阳恒星运行，它们与主恒星的距离恰到好处，所以液态水可以存在于行星上。

但是这种行星的发现只是一个开始，我们还需要研究它的大气层才能找到生命的生物信号。例如，如果一颗行星的大气层富含氧气，可能意味着光合作用在这个天体上更加活跃；如果它的大气中有大量的甲烷，这可能意味着那里有类似细菌的生物。

这是宜居系外行星成像任务(HabEx)的主要任务。尽管HabEx也在争夺资金，但它的支持者希望它能在2035年推出。HabEx之所以如此引人注目，是因为它有一个荫罩，可以阻挡来自恒星的光线，使望远镜能够直接拍摄系外行星。

激光干涉仪空间天线：测量引力波

激光干涉仪空间天线(LISA)是一个位于太空的引力波观测站。在欧洲航天局的领导下，它将瞄准地面引力波探测器无法探测到的引力波源，比如我们银河系中超大质量黑洞碰撞产生的引力波和致密天体合并产生的引力波。LISA由三颗卫星组成，每颗卫星相距250万公里，共同围绕太阳运行。

通过它们之间不断反射的激光，卫星可以测量它们之间距离的微小变化，尤其是当引力波通过时。探测器计划于2034年发射。

黑暗时代的无线电探索者：揭示黑暗时代

大爆炸后的几百万年里，宇宙是黑暗的，处于“黑暗时代”。当时，宇宙中几乎只有巨大的氢云，但随着一切开始冷却，这些气体坍塌，形成了第一批恒星和黑洞。随着这些恒星的出现，有史以来第一束光出现，结束了宇宙的“黑暗时代”，进入了被称为“宇宙黎明”的时期。

目前，还没有探测器观测到宇宙的“黑暗时代”。漂浮在黑暗中的中性氢会释放出一种非常特殊的辐射，准确地发出波长为2.1厘米的光。这种辐射一直漂浮在宇宙中，130亿年后的今天，它的波长已经转移到大约2米。

这种波在无线电频谱中，这意味着任何探测这种辐射的尝试都会被来自地面的无线电干扰所淹没，黑暗时代无线电探索者(DARE)承担着探测宇宙“黑暗时代”的重任。

DARE目前正处于设计阶段，其支持者希望在未来几年的某个时候推出。这个探测器的位置将是独一无二的：它将环绕月球运行，因为月球的远端是太阳系中唯一已知的没有人为无线电干扰的地方。这是人类附近最安静的地方，也是探索宇宙“黑暗时代”的绝佳场所。

太空望远镜就像人类的眼睛。人们能看多远取决于望远镜的“视力”和能力。希望这些人类的“眼睛”能让我们对宇宙的秘密有更深的洞察。