NASA 的ATLAST 學者酸：沒必要 +WFIRST-AFTA

[peter]

http://www.ettoday.net/news/20161229/838326.htm
近日由科羅拉多州大學的Matteo Brogi博士指出，目前早已擁有可以辨別有機物的技術了，不需再特別打造新的天文望遠鏡，酸味濃厚。

多年來天文學家的研究確定一件事情，只要是「類地行星」且大氣結構擁有氧氣及甲烷的成分，很有可能成為有機體的適居帶。Brogi博士所提的技術為使用高分辨率光譜儀，是利用「光波長」量測物質，獲得該物質光譜圖，再經比對資料分析出該物質成分，藉此就能知道是無機體或有機體；惟此方式會面臨一種問題，若探測一顆較暗的行星可能會受到較亮行星的干擾，就像是在一盞聚光燈下要觀察一隻螢火蟲一樣。


NASA曾提出打造一個最大孔徑的天文望遠鏡（the Advanced Technology Large Aperture Space Telescope ,ATLAST）的建議，
它的靈敏度是哈伯望遠鏡的2000倍，不過Brogi博士認為，即使是最大的太空望遠鏡也都會出現難以觀測的障礙，不如利用現有高分辨率光譜儀及其他物理理論來推論就能辦到，先確定天體軌道及位置，再利用光譜儀結合「都卜勒效應」以「頻率高波長短、頻率低波長長」得知距離後，並結合光譜圖分析出當地成分，就能知道該天體是否為有機體的適居帶。
雖然此種方式聽起來有點土法煉鋼，但在天文的研究上也許會締造出另一種研究成果。提到這裡，不禁讓人想起那部造價88億美金的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，也曾遇到超支問題而延宕7年，目前為止也未有特殊的發現與突破，這也難怪Brogi博士會對最大天文望遠鏡的建議會如此酸言酸語了。

WIKI
https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Technology_Large-Aperture_Space_Telescope


http://www.stsci.edu/atlast


Artist's concepts of two ATLAST designs

[吳柏賢]

說實話我非常支持ATLAST的
ATLAST可以說是下下代的的太空望遠鏡 , JWST的接班人
而且ATLAST可以觀測可見光波段 , 不像JWST 只能看紅外線
而且口徑又比JWST還要大 , 真的沒有理由反對下下代的太空望遠鏡

預算不知道要多少億美金 ?
發射時間最快要2030年以後?

[peter]

先進技術大孔徑空間望遠鏡  ATLAST 項目科學家，韋伯望遠鏡項目組成員馬克·克蘭平(Mark Clampin)表示：「理論上說，ATLAST將會充分利用在詹姆斯·韋伯望遠鏡項目中發展起來的先進技術，如可在空間展開的大面積拼合式鏡面技術。」

參與項目研討的還有來自馬里蘭州巴爾的摩空間望遠鏡研究所，加州噴氣推進實驗室，以及阿拉巴馬州亨茨維爾馬歇爾空間飛行中心的一些世界級的科學與工程領域的專家。

事實上美國宇航局在其近日公布的一份名為《永恆探尋，大膽想像》的30年天體物理學展望報告中便設想了一種與ATLAST類似的項目。戈達德空間飛行中心天體物理概念高級科學家，ATLAST研究科學家哈里·特洛森(Harley Thronson)表示：「當然，人們希望哈勃和詹姆斯·韋伯望遠鏡能夠在軌道上工作很多很多年，但我們必須向前看，發展新一代的望遠鏡與相關技術設備，以便回答在這份30年規劃中所提出的問題。」

這一調研階段過後，還將接著經過設計可行性研究，科學可行性研究以及技術方案研究階段。隨後這些報告將會被提交美國國家研究委員會(NRC)，以供後者編制其2020年版的《天體物理學十年展望》報告。在這份報告中該委員會將會提出未來十年內應當列入優先的研究領域，應當優先進行的觀測，以及應當優先發展的項目。這份報告的編制將會大量徵詢天文學界的意見並代表了美國宇航局在優先方向上達成的某種共識。
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不同的科學目標

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡常常被譽為是哈勃空間望遠鏡的繼承者，儘管兩者的科學目標並不盡相同。詹姆斯·韋伯望遠鏡將會裝備一台口徑21英尺(6.5米)的拼接式主鏡面。它將會被部署在距離地球約100萬英里(150萬公里)的深空，在那裡觀測深邃的宇宙，探尋星系的誕生與演化，以及恆星與行星的形成過程。韋伯望遠鏡上裝備的4台科學載荷覆蓋了從可見光一直到中紅外波段的廣泛範圍，從而使其成為觀測宇宙中遙遠目標，或是觀測銀河系內部被氣體塵埃雲隱匿起來的目標時的強大工具。

而WFIRST-AFTA，根據目前的設計，將會搭載一台口徑8英尺(約合2.4米)的主鏡面，其科學載荷將包括一台成像儀以及一台無縫光譜儀，用於開展對暗能量的研究。暗能量是一種神秘的能量形式，其瀰漫於整個空間，並被認為造成了我們宇宙的加速膨脹。另外它還將攜帶一台日冕儀，這將使其得以拍攝到太陽系外氣態巨行星或是圍繞其他遙遠恆星塵埃盤的直接圖像。
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克蘭平表示：「ATLAST的一項重要賣點就是它將可以探測到圍繞其他恆星運行的與地球類似的行星大氣中生命存在的痕跡。」儘管其他大型望遠鏡將可以拍攝系外行星中那些個頭較大的氣態巨行星，但ATLAST擁有無可比擬的在大氣中檢測化學成分的能力。

ATLAST設備的超大鏡面當然也將為其他方面的科學應用提供條件。除了詳細研究恆星和星系的形成，ATLAST還將可以從距離超過1000萬光年外的星系中分辨出單顆的恆星，或是識別出整個宇宙中任何大小超過100個秒差距(1秒差距=3.26光年)的恆星新生區。

通用模塊化設計，良好可維護性

為了完成這些科學任務，根據設計將成為與哈勃相類似的那種長壽命空間望遠鏡平台的ATLAST將在紫外，可見光以及近紅外波段對天體進行觀測。

戈達德空間飛行中心科學家朱利·克魯克(Julie Crooke)表示：「ATLAST的特點之一是其設計中體現了模塊化和可維護性思想，這與哈勃空間望遠鏡是一致的。」設計者會將這台空間設備設計成可以進行後續升級的模塊化組合體，從而可以根據預算和科學目標的不同進行升級調整。他說：「可維護性是哈勃望遠鏡與迄今所有其他空間設備之間的最大區別之一。」

為了達成預定的科學目標，這台望遠鏡必須在熱力學以及機械方面達到極高穩定性，這也是為何按計劃它將被安置在位於太陽與地球之間的第二拉格朗日點(L2點)上的原因——這也是詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的軌道位置。另外它還將配備日冕儀，用於遮擋明亮恆星的光線，這些光線會淹沒其周圍那些與地球大小相當的行星發出的暗弱光芒。但或許更加關鍵的點還在於，它的主鏡口徑之大將是前所未有的，甚至超過了詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的主鏡面大小——它也將因此成為美國宇航局送入太空的最大望遠鏡鏡面。

而現在，研究組還在研究是否可以採用一款直徑33英尺(10米)的玻璃或碳纖維拼接鏡面，並且仍然可以將其「塞進」現有的發射載具之中，如果可行，那將有望進一步增加這款望遠鏡的口徑，從而相應提升觀測能力。研究組現在將希望寄托在美國的德爾塔-IV 重型運載火箭身上，這款火箭擁有強大的運載能力。

卡爾·斯塔勒(Carl Stahle)是一名戈達德空間飛行中心的工程師，其領銜的一個技術小組正在評估要將ATLAST設備送入太空所需要的技術手段。他表示：「相比哈勃望遠鏡，這款望遠鏡鏡面的集光能力將提升17倍。」他們最終的評估結果將提交給國家研究委員會(NRC)，從而證明美國宇航局已經對該方案的所需技術及相應風險進行了充分評估與了解，並正逐步對方案進行完善。

與詹姆斯·韋伯望遠鏡一樣，ATLAST也將會採用拼接式鏡面，以摺疊形式放在火箭整流罩內發射升空，隨後在太空中再行展開。在此過程中任務規劃者們必須確保擁有足夠成熟的技術，從而讓所有的鏡面組件能夠精確拼接並保持穩定。要想拍攝系外行星及其光譜，技術上最大的挑戰之一便是你必須建立一座極其穩定的天文台。ATLAST可以確保10分鐘內波前誤差穩定在10皮米(1皮米=10000億分之一米)——這一水平將比詹姆斯·韋伯望遠鏡的技術提升1000倍。

技術繼承

克蘭平表示：「我們將繼承在開發詹姆斯·韋伯望遠鏡的過程中得到的經驗與技術，並在未來數年內繼續研發主鏡面組裝技術，波前感應與控制，以及超穩定結構等方面的技術，從而達到預期的設計指標。」

斯塔勒同時也表示，美國宇航局此前已經在近紅外探測器以及鏡面噴塗技術上投入巨資進行研發，但他認為技術人員同樣應當更加關注紫外波段探測器以及UV反射鏡靈敏度的改進，這也將反過來進一步改善可見光以及近紅外波段觀測的表現。

在2010年版的《天體物理學十年展望》報告中，專家們建議美國宇航局加大在紫外波段觀測技術領域的投入，以便為未來的大型空間觀測項目奠定基礎。而美國宇航局宇宙起源研究辦公室也的確正在按照這一建議在這一方面加大資源投入。克蘭平表示：「通過這些持續的努力，ATLAST在紫外波段的觀測能力將大大超越此前的其他項目，從而在紫外以及可見光波段宇宙觀測中獲得高表現。」

特洛森表示：「ATLAST將達成關鍵性的重要科學目標，這些科學目標將是無法使用地基望遠鏡或是任何其他規劃中的望遠鏡設備來完成的。而現在正是為未來進行規劃的時候。

原文網址：https://read01.com/Rgg2dG.html

[peter]

http://www.americaspace.com/?p=91869


https://wfirst.gsfc.nasa.gov/science/presentations/media/


Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST)





A field of view comparison to scale, of the WFIRST-AFTA wide field instrument with those on the Hubble and James Webb Space Telescopes. Each square is a 4096 x 4096 sensor array. The field of view is 0.28 degrees. The pixels are mapped to 0.11 arc seconds on the sky. Image Credit: NASA/Goddard