NASA推动PRIMA远红外空间天文台进入研发阶段

NASA已将计划中的远红外空间天文台PRIMA推进到下一阶段的开发。美国国家航空航天局于9月23日宣布了这一决定。据《开放获取政府》（Open Access Government）报道，这使该任务成为一个名为“探测器探索者”（Probe Explorers）的新型天体物理学项目类别中的首个候选项目。

过渡到B阶段将包括制定初步设计，并使建造这座天文台所需的技术趋于成熟。PRIMA目前尚未获准全面实施。NASA预计将在稍后举行确认审查，评估该任务的技术进展、预计成本和时间表，然后决定是否让它继续推进。

如果NASA批准该任务，其项目支出上限将为12亿美元。这一数字不包括发射费用或项目本身之外的其他支出。该机构目前的计划是让PRIMA于2033年发射，初期运行五年。

探索远红外宇宙

PRIMA旨在观测占据电磁波谱远红外部分的波长。其望远镜直径约为5.9英尺。对这一波段的观测能够揭示可见光仪器和较短波长的红外望远镜难以直接探测的细节。

这项任务计划作为包括詹姆斯·韦布空间望远镜在内的现有天文台的补充。通过在更长波长下工作，PRIMA能够帮助研究人员把红外设施开展的观测与射电天文学相关的观测联系起来。这种更广泛的覆盖范围将为研究那些仅凭可见光难以研究的物质和过程提供另一种方式。

科学家希望借此探究的问题之一，是太阳系之外的行星如何形成。这座天文台还可为研究星系的成长及其中心的黑洞作出贡献。另一个目标是追踪尘埃和较重元素在宇宙历史中的扩散。

这些课题彼此相关。尘埃以及比宇宙最简单成分更重的元素，会影响可用于形成恒星和行星的物质；与此同时，星系及其中心黑洞也在相互伴随的过程中发展。因此，远红外观测能够提供有关宇宙演化多个阶段的证据。

天体物理学任务的新路径

PRIMA的开发体现了美国国家科学院2020年《天文学与天体物理学十年调查》提出的建议。该评估报告敦促NASA设立“探测器探索者”类别，在推进重要科学研究的同时，发展未来可能对规模更大的空间天文台有用的技术。

NASA从科学潜力、技术可行性、开发方案、成本和预计时间表等方面对所提概念进行了评估。PRIMA在这一评估中脱颖而出，目前面临B阶段更为详细的工程工作。

该任务将由NASA位于南加州的喷气推进实验室负责管理。该机构的戈达德太空飞行中心和马歇尔太空飞行中心也将参与其中。预计法国、意大利、德国、加拿大、韩国、日本和英国的航天机构及研究机构将提供国际合作支持。

延续探索者计划的传统

PRIMA将加入NASA的探索者计划。这是一项长期运行的框架，为空间科学任务提供了相对定期且成本较低的机会。该计划于1958年从探索者1号开始，此后已支持100多项任务。

其历史包括乌呼鲁号和宇宙背景探测器。这些航天器的发现推动了相关研究，而这些研究后来获得了诺贝尔奖认可，表明专注型任务即使不属于NASA规模最大的天文台项目，也能带来重大的科学成果。

PRIMA将把这一思路拓展到电磁波谱中一个观测仍相对困难的区域。它获选并不保证这座望远镜一定会发射升空，但这标志着NASA扩展天体物理学能力、着手研究那些隐藏在更常见观测方式之外的现象，迈出了重要一步。