科學家正籌劃在月球上建設巨型望遠鏡，據説能看到……_風聞

原作：Becky Ferreira

翻譯：風

校對：JackTong 

美工：葫蘆

後台：庫特莉亞芙卡 李子琦 徐⑨坤

原文鏈接：https://www.vice.com/en/article/88aqga/scientists-want-to-build-a-giant-moon-telescope-to-see-into-the-deep-past

科學家打算在月球表面建設一個“終極大望遠鏡”（Ultimately Large Telescope， ULT），這種望遠鏡將使用旋轉的液態反射鏡，期望可以看到宇宙中第一批恆星發出的光。

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我們可見的宇宙範圍受限於我們的觀測能力，儘管我們已經能看到很遠，即能夠回望遙遠的過去，但是我們至今仍無法看到宇宙最初的樣子。現在科學家告訴我們，如果能夠在月球表面的隕石坑裏建設巨型的液態望遠鏡，我們將有機會窺見宇宙中的第一束星光。

即使我們假設此方案可行，建造如此先進的大望遠鏡所需的技術仍需要數十年的時間進行研發。鑑於這個望遠鏡的巨大觀測潛力，科學家們現在正致力於研究其概念基礎。根據在《天體物理學雜誌》上一篇即將發佈的文章（目前已經可以在arXiv.org上看到，編號2007.02946），這個“終極大望遠鏡”將能夠揭示早期宇宙那些前所未見的現象。

領導這項研究的得克薩斯大學奧斯汀分校美國宇航局哈勃研究員安娜·肖爾（Anna Schauer）在一次電話採訪中提到：“宇宙的這個時期非常有趣，我們非常想知道當時這個僅由氫和氦組成的早期宇宙，如何演變成後來富含重元素的宇宙。”

假如能夠回望這一時期，我們將能夠揭示所有後續恆星和星系的形成過程，並獲得有關碳、氧等構成生命的關鍵元素起源的寶貴信息。

科學家認為，這些被稱為星族III (“Population III”)的第一代恆星誕生於原初的“超小暈”中，當時宇宙只有2億年的歷史。肖爾説，這些小星系是正常星系的“迷你”版本。在這裏，最早的一批恆星凝聚成型並熊熊燃燒，照亮了黑暗的早期宇宙。

“這些恆星估計將比太陽‘大得多、亮得多、但也更短命。’”肖爾指出。“在不同的計算模型下，它們的質量可以小如一個太陽，也可以達到太陽的一千倍。”

但科學家從來沒有直接觀察到星族III類型恆星的輻射，因為這些恆星無論在空間和時間上都距離我們太過遙遠。探測它們需要一個極為先進的、可以凝視宇宙深處遙遠過去的近紅外天文台。

終極大望遠鏡（ULT）是一個概念中的月球基地天文台，其擁有100米直徑的主鏡，該主鏡由旋轉液體構成，表面鍍銀。ULT的靈感來自於十多年前由亞利桑那大學天文學家羅傑·安吉爾（Roger Angel）和他的同事提出的一項名為月球液態鏡面望遠鏡（LLMT）的類似提議。

作為關注早期宇宙的科學家，肖爾和她的同事意識到，LLMT可以作為一個專門用來捕捉宇宙第一縷星光的月基天文台，當然它也有足夠的高精度來觀測其他宇宙現象。

研究小組設想將這個望遠鏡建設在月球極點上永久被陰影籠罩的隕石坑裏，以保護它免受太陽的破壞性眩光和月球白晝酷熱的影響。

月球“終極大望遠鏡”假想圖 

圖源：Roger Angel, 亞利桑那大學

地球上已有投入實際使用液態望遠鏡，比如英屬哥倫比亞大學退役的大型天頂望遠鏡（LZT）。這些天文台的建造成本比傳統望遠鏡便宜得多，因此液態望遠鏡技術是降低外層空間和月球基地建設成本的非常有前途的一項技術。

為了確保望遠鏡的鏡面保持拋物線形狀，液體需要一直旋轉。由於月球兩極陰影裏的隕石坑非常冷，温度在-140°C左右，因此 ULT 的流體結構需要由低凝固點的液體（例如液態鹽）組成。

當然，這是一個非常前沿的技術，因此我們需要在月球上先進行關鍵的基礎設施建設。在接下來的數十年裏，美國宇航局及其國際合作夥伴希望通過其“阿耳特彌斯”和“月球門户”計劃，在月球上開發相關的機器人和載人系統。

“為了能驗證我們的設想，我認為我們需要對月球本身做更多的研究。”肖爾説。“我們需要測試很多新技術，比如找到在如此低温下合適的液體。”

雖然這個史詩級的天文台不會在短期內建成，但它具有驚人的前景，屆時這台月基望遠鏡將把我們帶到宇宙中最早的那些恆星上。當然啦，看得見，摸不着。

『天文時刻』 牧夫出品

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