美国国家航空航天局公民科学如何推动未来的系外行星研究
这位艺术家的概念图展示了系外行星K2-33b凌日运行其主星。美国国家航空航天局的许多公民科学项目都邀请公众使用过境数据来发现系外行星。图像：uux.cn美国国家航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院
（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局（Lauren Leese）：美国国家航空航天局即将推出的旗舰天体物理学任务，南希·格雷斯罗马太空望远镜和宜居世界天文台，将研究太阳系外的行星，即系外行星。迄今为止，已经确认了5000多颗系外行星，鉴于科学家估计天空中每颗恒星至少有一颗系外星球存在，搜寻工作才刚刚开始。罗马和宜居世界天文台的系外行星发现可能不仅由专业研究人员完成，也可能由感兴趣的公众成员，即公民科学家完成。
外行星研究与公民科学有着长期的联系。美国国家航空航天局的TESS（凌日系外行星勘测卫星）任务和现已退役的开普勒任务负责迄今为止绝大多数系外行星的发现，这两项任务在处理后立即向公众免费提供观测结果。这一开放的科学政策为公众参与美国宇航局的系外行星科学铺平了道路。
美国国家航空航天局的行星猎人TESS项目邀请公众在线对TESS的系外行星光曲线进行分类。另一个名为“系外行星观察”的项目允许公民科学家收集有关已知系外行星的数据，将他们的观测结果提交给美国国家航空航天局的公共数据档案，如果他们的观测用于科学论文，则可以获得学分。参与者甚至不需要自己的望远镜——Exoplanet Watch还整理了来自机器人望远镜的数据，供用户处理。
美国国家航空航天局的TESS（凌日系外行星勘测卫星）的艺术家概念图。TESS的数据已被用于公民科学项目。图像：uux.cn美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心
“世界各地任何能够使用智能手机或笔记本电脑的人都可以充分参与这些公民科学工作，帮助我们更多地了解宇宙，”外行星观察项目负责人和项目科学家、马里兰州格林贝尔特美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的天体物理学家罗伯·泽勒姆说。
美国国家航空航天局的公民科学项目从开普勒和TESS数据中发现了几颗新行星。它们还帮助科学家优化了观测重要目标的最佳时间，为美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜等当前旗舰任务节省了数小时的宝贵观测时间。
Roman和宜居世界天文台为公民科学提供了更多的可能性。预计将于2027年5月发射，Roman将通过直接成像、凌日和引力微透镜发现系外行星。随后，宜居世界天文台将直接拍摄我们太阳附近恒星的图像，以寻找潜在的宜居行星并研究它们的大气层。
罗伯·泽勒姆（系外行星观测项目负责人和项目科学家；Nancy Grace Roman太空望远镜通信副项目科学家）：作为一名从事这项任务的科学家，公众可以像我一样快速地获得罗马数据。
与之前的开普勒和TESS一样，Roman和宜居世界天文台的数据在处理后将立即提供给科学界和公众。Roman的调查预计每天将向地球提供1TB的数据，是Webb的17倍多，公众有很大的机会帮助筛选信息。
Zellem说：“作为一名从事这项任务的科学家，公众可以像我一样快速地获得Roman的数据。”他也是Roman在美国国家航空航天局戈达德负责通信的副项目科学家。“这确实使罗马成为每个人和任何人的使命。”
尽管宜居世界天文台的全部功能和仪器尚未最终确定，但预计将继续纳入公民科学。该任务背后的团队正在采用以社区为导向的规划方法，向想要做出贡献的志愿者开放工作组。
“这已经为宜居世界天文台的开放科学奠定了基调，”美国国家航空航天局华盛顿总部该任务的项目科学家梅根·安斯德尔说。“这一过程尽可能公开，这些工作组对世界上任何想加入的人开放。”已经有1000多名社区工作组成员参与其中，其中一些是公民科学家。
在南加州美国国家航空航天局喷气推进实验室测试期间拍摄的罗马日冕仪是一项技术演示，旨在阻挡星光，让科学家看到太阳系外行星的微弱光线。它代表了Roman将为系外行星研究做出贡献的多种方式之一。图像：uux.cn美国国家航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院
未来的公民科学计划可能会与人工智能（AI）等尖端工具相结合，以提高效率。“人工智能在分类和识别异常事物方面非常强大，”美国国家航空航天局总部宜居世界天文台的副项目科学家Joshua Pepper说。“但是，对这些异常事物的评估通常需要人类的洞察力、干预和审查，我认为这可能是公民科学家参与的一个非常棒的领域。”
在Roman和宜居世界天文台发射之前，系外行星公民科学家仍然有大量来自开普勒和TESS卫星的数据可供分析，但当新任务的数据开始涌入时，社区的贡献将变得更加重要。正如Zellem所说，“我们现在正处于系外行星科学的黄金时代。”
美国国家航空航天局的公民科学项目是科学家和感兴趣的公众之间的合作，不需要美国公民身份。通过这些合作，志愿者（被称为公民科学家）帮助做出了数千项重要的科学发现。要参与一个项目，请访问美国国家航空航天局的公民科学页面。
作者：Lauren Leese，首席科学数据官办公室网络内容策略师
