天體物理學路線圖

天體物理學路線圖是美國宇航局（NASA）天體物理學部門，在2013 年12月20日發布的一份未來空間任務的願望清單——對今後30年，甚至更遠期進行了規劃。

概述

天體物理學路線圖是美國宇航局（NASA）天體物理學部門對今後10年 至30年甚至更遠期的未來空間探素制定的規劃路線圖。這份新的“天體物理學路線圖”值得注意的地方不在於它重申了認為科學家應該追求的廣泛而流行的主題，例如“我們是孤獨的嗎？”“我們怎么會在這裡？”和“我們的宇宙是怎樣工作的？”而是在於這份由NASA的ChryssaKouveliotou率隊完成的報告，同時還給出了幫助空間任務回答這些粗線條問題所需的技術。

任務

通過把未來30年分解為10年的增量，這份路線圖指出，未來10年的“近期”項目都已預定，例如上周發射的歐洲空間局的蓋亞空間任務，以及打算2018年發射升空的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡。而在接下來的10年裡，這份報告列舉了一些橫跨電磁波譜的概念性任務，例如通過紅外線和可見光以及X射線，研究自宇宙大爆炸以來宇宙微波背景極化的一項微波項目。而對於距今20到30年，這份路線圖的目標更為寬泛，其一系列任務包括類地行星、黑洞、宇宙的黎明以及引力波。

所需技術

天體物理學路線圖

天體物理學路線圖

路線圖提出，一種想法是開發柔性膜，從而可以用來代替單片鏡面玻璃以收集光線；另一種方法是直接在軌道上利用3D列印製作零件。這樣一台印表機預計將於明年飛往國際空間站，並在太空中開展有關該技術的第一次測試。

最終，未來的空間任務將可能在很大程度上依賴於干涉法，即多個望遠鏡輸入相結合，從而創造出比任何單一望遠鏡能產生的更為清晰的圖像。為了在空間實現這一目標，工程師將需要制定準確的方法從而使幾個太空飛行器相互串聯，並改善雷射測量水平，以便將來自不同探測器的輸入結合起來，並生成最終的圖像。

難點

這份路線圖指出：“我們構建空間望遠鏡的方法並沒有比構建和測試地基望遠鏡以及把它們發射到太空進步多少。”這並不是什麼好訊息，因為與零重力的空間環境相比，地基實驗室中的材料和光學表現與前者要相差很多。研究小組寫道：“相反，可以依賴的更大、更棒的空間望遠鏡的關鍵在於軌道上的組裝和測試。”

路線圖強調，在未來20到30年的時間框架中完成任何任務都需要在這一領域實現巨大的飛躍。

然而研究人員指出，現在NASA是否可以實現這樣的夢想，考慮到其不間斷的資金困境，這一點如今確實很難說。