#astro-ph# 这次来美国，后知后觉地知道了一个Caltech正在领导的紫外天文卫星项目已经进入了比较靠谱的阶段。这颗叫做Ultraviolet Explorer (UVEX; 紫外探索者) 的卫星将作为一个中等规模 (MIDEX) 天文卫星的候选进行第一阶段的概念设计。2021年的时候，项目在arXiv上发布过一个早期的科学设计报告：http://t.cn/A69db73k

刚发现UVEX有一个非常精美，而且信息量丰富的主页。下个月在Caltech将举行一个具体讨论UVEX巡天科学的讨论会，还是很值得关注的。紫外天文也是只能在空间进行的天体物理领域，而且是这几年变得非常缺乏观测资源的一个波段。无论是大天区的巡天观测能力，还是精细的紫外光谱观测能力都非常缺乏。除了垂垂老矣的HST还有紫外光谱观测能力外，剩下只有几个以高能目标为主的小卫星 (美国的Swift, 印度的AstroSat) 还有紫外图像观测能力。嫦娥曾经在月面上放了一架小紫外望远镜，但更多是技术验证性质。而上一次人类进行真正的空间紫外巡天观测，就是Caltech领导的GALEX项目。

和GALEX比，UVEX是要复杂一个级别的项目。更重要的是，除了紫外两个波段的宽视场图像观测能力外，UVEX还将具备紫外狭缝光谱观测能力，这点是非常值得期待的。UVEX目前计划于2028年发射，项目预计将至少持续两年。在现在的计划中，UVEX将在远紫外 (FUV; 1390-1900埃) 和近紫外 (NUV; 2030-2700埃) 两个波段上，以12平方度的视场和2角秒的点扩散函数的成像质量进行全天巡天，能实现比25.8星等更深的图像深度。同时，UVEX能够使用一个1度长度、具备多种宽度的狭缝进行分辨率R>1000的紫外光谱观测。这样的紫外光谱观测能力对恒星和星系科学都非常重要。在这些常规观测能力之外，UVEX还着重强调了对高优先级的时域天体的快速响应能力。如果有如引力波电磁对应体之类的重要目标被发现，UVEX可以在3小时内开展后随观测。

UVEX有三个主要科学目标：

1. 近邻宇宙里的低质量、低金属丰度的矮星系：这些小星系中往往有丰富的恒星形成活动，年轻、高温、善于发出紫外辐射的恒星比例相对很高，是非常适合紫外观测的目标。这些星系在宇宙中数量最多，重要性不言而喻。而且更重要的是，在高红移宇宙中，也可能是类似这样的星系对于宇宙电离状态的变化和早期星系演化发挥了重要的作用。

2. 动态宇宙的新视角：我们已经进入了多波段、多信使的时域天文新时代。由于高价值的时域天体主要来自宇宙中的爆发性天体物理现象，如死亡的恒星和致密天体的并合，这样的物理过程中，紫外辐射也携带了非常重要的信息。UVEX的快速图像和光谱观测能力对这些目标的观测意义很大。

3. 全景式的深场紫外全天遗珍 (Legacy) 巡天：2013年结束任务的GALEX卫星虽然覆盖了全天很大一片天区，但深度有限而且不均匀。而UVEX将以比GALEX深10倍以上的深度进行完整的全天巡天。人类从多波段完整认识宇宙的能力又会添加一块拼图。同时，UVEX的时间观测间隔比GALEX要灵敏50-100倍，可以极大地提升幸运地发现新类型时域天体的机会。作为一笔遗产，这些公开数据将服务于整个天文界。

在UVEX的主页，以及2021年的文章里，UVEX的科学团队对这些科学目标进行了更详细的讨论。我把这些内容也截图放在这里作为书签吧，这里有很多可以学习的内容。

如果能如期于2028年上天，UVEX将加入由地面的LSST，天上的Euclid，Roman，CSST，SPHEREx等项目组成的下一代巡天舰队，为天文学家重新擦亮紫外窗口。

同样是处于早期的筹备阶段，UVEX团队尽管在技术上也面临着新的挑战，但在科学组织上所呈现出的成熟，对主要科学目标设计的清晰，以及科学团队的规模和参与程度，都是非常令人羡慕，也是非常值得学习的。从GALEX到UVEX，我们可以看到Caltech作为一个小型私立研究型大学，依然是可以在这种级别的天文项目中发挥出核心的领导地位，并带领项目取得成功的。与国内很多类似的项目研发进行对比，实在是有很多值得思考的地方。