哈勃的继任者HDST 高清晰度窥视遥远宇宙深处

　　【奇闻快递】8月1日消息，联合大学天文学研究机构(AURA)最近它公布了一项提议，提出要发射一架大型拼接镜面轨道望远镜，其直径超过了哈勃空间望远镜的5倍。这台仪器名为高清晰度望远镜(HDST)，它可以窥视空前遥远的深空与空前早的时间，并让天文学家直接拍摄邻近的类地系外行星。

　　HDST提议提出要建造口径39英尺(12米)的拼接镜面，望远镜将被安置在第二拉格朗日点L2处，这里是一个太阳与地球的引力影响取得平衡的稳定区域。日地L2点位于日地连线上地球背后932000英里(150万千米)处。HDST的直径几乎达到了詹姆斯·韦伯空间望远镜有效口径的两倍，后者预定将于2018年发射进入环绕同一个L2的轨道。

　　虽然JWST经常被称作是“哈勃的继任者”，但是它主要还是一架红外望远镜。HDST与哈勃一样，都可以在紫外、近红外以及可见光波段工作。

　　HDST可以做什么

　　来自空间望远镜科学研究所的马里奥·里维奥(Mario Livio)说：“HDST可以影响天文学和天体物理学的任何一个领域。最迷人的话题可能会是，这架望远镜可以为主星宜居带内的数十颗类地系外行星拍照，并确定其大气组分。这可以让我们要么探测到太阳系外的生命(如果这样的生命很常见的话)，要么至少为系外生命的罕见度提出有意义的限制。”

　　HDST有54块拼接镜面组成，将装配有阻挡星光的星冕仪，这样它就可以直接拍摄100光年之内的系外行星了。这样的仪器可以结合进望远镜的结构中，或者更好的情况是，它可以由数千千米外自由飞行的掩星板构成。HDST还可以分辨出年龄只有30亿年的宇宙(也就是说红移延伸到2的区域)宽330光年的结构。

　　提议中的巨型望远镜可以提供清晰度比哈勃最高胜过24倍的图像。来自空间望远镜科学研究所的马克·波茨曼(Marc Postman)说：“HDST将对太阳系研究带来重要影响。我们可以监测更长时间尺度上外围行星及其卫星的演化。HDST可以拍摄的冥王星图像在细节上将与新视野号最接近冥王星之前大约三周的时候拍摄的细节类似。HDST可以探测木星上尺度小至与曼哈顿岛相当的特征。它还可以在冥王星轨道之外搜索更为遥远且及其暗淡的柯伊伯带天体。”

　　从概念到现实

　　但是让HDST进入太空并非易事。以JWST为例，这个计划多年以来饱受开支超额之苦，最终导致了2011年它受到了被取消的威胁。虽然JWST现在步入了2018年发射的正轨，但是现在它的预算已经接近了90亿美元，而原本估计的预算只有16亿。现在还没有官方分配给HDST的预算，而且它尚处估算官方开支的早期，但是非正式估计表明，它的开支会在在100亿美元的量级。从JWST吸取的经验，包括望远镜开发、设计以及让望远镜从绘图板升入太空的过程，将为HDST提供关键信息。

　　在开支方面，HDST确实拥有一些优势。它的工作温度要比JWST高很多，并不需要在地球上进行广泛的低温测试。HDST的建造还将使用低成本的光学材料以及更简单的元件设计。

　　该计划设想出的望远镜可以折叠起来，在21世纪30年代的某日塞入NASA的航天发射系统(SLS)火箭进行发射。NASA计划在2018年11月测试SLS火箭。与JWST一样，HDST在入轨之后也将无法接受维修，因此它必须要依靠自身成功展开运作。由于哈勃空间望远镜在1990年发射之后马上就需要进行维修，JWST以及HDST在这一点表现如何仍有待观察。亚特兰蒂斯号航天飞机的机组成员在2009年对哈勃进行了最后一次维修，因此现在哈勃如出现任何关键元件失灵，就意味着我们失去了一件关键的可见光观测仪器，而这样的损失在未来很多年内都得不到弥补。

　　哈勃空间望远镜克服了预算和工程问题，为天文学带来了新纪元。也许高清晰度望远镜的承诺在接下来的几十年里也会带来类似的结果。