【正见网2021年01月11日】
美国宇航局(NASA)在2021年1月7日公布了最新的先驱者计划选取的研究项目，有四个小型天文学项目获选。它们的代号分别为Aspera，Pandora，StarBurst，以及PUEO。
这些项目将利用小型卫星和高空热气球探索诸如星系演化，系外行星，高能中微子和中子星合并等宇宙现象。
图：中子星合并产生高能喷流的示意图。图片来源: NASA's Goddard Space Flight Center/CI Lab
“这些项目的领导者们为如何用较少的经费预算上进行高影响力的天体物理学实验的问题带来了开创性的思路，” 美国宇航局科学任务部副主任托马斯·祖布亨(Thomas H. Zurbuchen)说。 “每个提出的项目都将做其它望远镜或项目无法做的事情，填补了我们对整个宇宙的研究方面的重要空白。”
Aspera项目是一个研究星系演化的小型卫星。通过在紫外线波段的观测，它将检查星系之间空间中星系间介质里面的热气体，以及星系中气体的流入和流出。星系间介质是宇宙的主要组成部分，但目前观测却很少。Aspera将加强这方面的研究。
Pandora项目是一个小型卫星，它会在可见光和红外光下观测20颗恒星及其39个系外行星。它旨在区分来自恒星和行星大气的信号。在寻找太阳系以外的宜居行星时，了解星光的变化对系外行星观测的影响是一个突出的问题。
StarBurst项目是一个小型卫星，它将探测中子星合并之类的事件中的高能伽马射线。这将为此类事件提供有价值的见解，这些事件也可以通过地球上的引力波观测台检测到。这些事件是宇宙中大多数重金属，例如金和铂，形成的地方。迄今为止，在引力波和伽马射线下仅同时观察到一种这样的事件。 StarBurst预计每年最多可找到10个。
PUEO是一项从南极洲发射的高空热气球项目，它将探测来自超高能中微子的信号。这些中微子包含有关最高能量天体物理过程的有价值线索，包括黑洞的产生和中子星的合并。中微子不受干扰地穿越宇宙，携带着数十亿光年以外的事件信息。 PUEO将是有史以来对宇宙超高能中微子最敏感的调查。
经过进一步确定项目目标，这四个概念项目将在正式批准前接受概念研究审查。
先驱者计划为职业初期到中期的研究人员提供了首次提出创新性实验，领导空间或亚轨道科学研究的机会。
“该计划旨在吸引年轻的专业人员，我们从大学，研究实验室和美国宇航局中心的众多创新者那里收到了十二个好主意，”位于华盛顿总部的美国宇航局天体物理学部主任保罗·赫兹(Paul Hertz)说。
主要的研究人员必须在设计任务时有创新做法以降低开支，因为先驱者项目的经费上限为两千万美元。这么低经费的部分原因是用于地球观测和互联网访问的小型卫星产业的蓬勃发展，使研究人员可以购买现成的航天器。此外，可以使用其它政府机构开发的望远镜，而不是从头开始。
先驱者计划本身也是美国宇航局的实验。该机构从未以如此低的成本上限和如此严格的限制征求此类天体物理学实验的项目申请。一些概念在进一步研究后可能发现需要更高的预算，这意味着它们最终将不会被批准通过先驱者计划实施。
赫兹说：“我们不知道仅仅两千万美元的卫星是否可以完成出色的天体物理学研究，但我们向天文学界提出了挑战，学者们提出了许多创新建议。” “现在，我们很期待看到它们能否给出很好的结果。”
