
這位藝術家的概念圖展示了系外行星K2-33b凌日運行其主星 。美國國家航空航天局的許多公民科學項目都邀請公眾使用過境數據來發現系外行星 。圖像:美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室加州理工學院
據美國宇航局(Lauren Leese):美國國家航空航天局即將推出的旗艦天體物理學任務,南?!じ窭姿沽_馬太空望遠鏡和宜居世界天文臺,將研究太陽系外的行星,即系外行星 。迄今為止,已經確認了5000多顆系外行星,鑒于科學家估計天空中每顆恒星至少有一顆系外星球存在,搜尋工作才剛剛開始 。羅馬和宜居世界天文臺的系外行星發現可能不僅由專業研究人員完成 , 也可能由感興趣的公眾成員,即公民科學家完成 。
外行星研究與公民科學有著長期的聯系 。美國國家航空航天局的TESS(凌日系外行星勘測衛星)任務和現已退役的開普勒任務負責迄今為止絕大多數系外行星的發現,這兩項任務在處理后立即向公眾免費提供觀測結果 。這一開放的科學政策為公眾參與美國宇航局的系外行星科學鋪平了道路 。
美國國家航空航天局的行星獵人TESS項目邀請公眾在線對TESS的系外行星光曲線進行分類 。另一個名為“系外行星觀察”的項目允許公民科學家收集有關已知系外行星的數據 , 將他們的觀測結果提交給美國國家航空航天局的公共數據檔案,如果他們的觀測用于科學論文,則可以獲得學分 。參與者甚至不需要自己的望遠鏡——Exoplanet Watch還整理了來自機器人望遠鏡的數據,供用戶處理 。

美國國家航空航天局的TESS(凌日系外行星勘測衛星)的藝術家概念圖 。TESS的數據已被用于公民科學項目 。圖像:美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心
“世界各地任何能夠使用智能手機或筆記本電腦的人都可以充分參與這些公民科學工作,幫助我們更多地了解宇宙 , ”外行星觀察項目負責人和項目科學家、馬里蘭州格林貝爾特美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的天體物理學家羅伯·澤勒姆說 。
美國國家航空航天局的公民科學項目從開普勒和TESS數據中發現了幾顆新行星 。它們還幫助科學家優化了觀測重要目標的最佳時間,為美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等當前旗艦任務節省了數小時的寶貴觀測時間 。
Roman和宜居世界天文臺為公民科學提供了更多的可能性 。預計將于2027年5月發射,Roman將通過直接成像、凌日和引力微透鏡發現系外行星 。隨后,宜居世界天文臺將直接拍攝我們太陽附近恒星的圖像,以尋找潛在的宜居行星并研究它們的大氣層 。
羅伯·澤勒姆(系外行星觀測項目負責人和項目科學家;Nancy Grace Roman太空望遠鏡通信副項目科學家):作為一名從事這項任務的科學家,公眾可以像我一樣快速地獲得羅馬數據 。
與之前的開普勒和TESS一樣,Roman和宜居世界天文臺的數據在處理后將立即提供給科學界和公眾 。Roman的調查預計每天將向地球提供1TB的數據,是Webb的17倍多,公眾有很大的機會幫助篩選信息 。
Zellem說:“作為一名從事這項任務的科學家,公眾可以像我一樣快速地獲得Roman的數據 ?!彼彩荝oman在美國國家航空航天局戈達德負責通信的副項目科學家 ?!斑@確實使羅馬成為每個人和任何人的使命 。”
盡管宜居世界天文臺的全部功能和儀器尚未最終確定 , 但預計將繼續納入公民科學 。該任務背后的團隊正在采用以社區為導向的規劃方法,向想要做出貢獻的志愿者開放工作組 。
“這已經為宜居世界天文臺的開放科學奠定了基調,”美國國家航空航天局華盛頓總部該任務的項目科學家梅根·安斯德爾說 ?!斑@一過程盡可能公開,這些工作組對世界上任何想加入的人開放 。”已經有1000多名社區工作組成員參與其中,其中一些是公民科學家 。

在南加州美國國家航空航天局噴氣推進實驗室測試期間拍攝的羅馬日冕儀是一項技術演示,旨在阻擋星光,讓科學家看到太陽系外行星的微弱光線 。它代表了Roman將為系外行星研究做出貢獻的多種方式之一 。圖像:美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室加州理工學院
未來的公民科學計劃可能會與人工智能(AI)等尖端工具相結合 , 以提高效率 。“人工智能在分類和識別異常事物方面非常強大,”美國國家航空航天局總部宜居世界天文臺的副項目科學家Joshua Pepper說 。“但是 , 對這些異常事物的評估通常需要人類的洞察力、干預和審查,我認為這可能是公民科學家參與的一個非常棒的領域 ?!?br>在Roman和宜居世界天文臺發射之前,系外行星公民科學家仍然有大量來自開普勒和TESS衛星的數據可供分析,但當新任務的數據開始涌入時,社區的貢獻將變得更加重要 。正如Zellem所說,“我們現在正處于系外行星科學的黃金時代 ?!?br>美國國家航空航天局的公民科學項目是科學家和感興趣的公眾之間的合作,不需要美國公民身份 。通過這些合作,志愿者(被稱為公民科學家)幫助做出了數千項重要的科學發現 。要參與一個項目,請訪問美國國家航空航天局的公民科學頁面 。
作者:Lauren Leese,首席科學數據官辦公室網絡內容策略師
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