寻找系外生命面临一个物理障碍：恒星太亮，行星太暗。恒星的亮度通常是其身边行星的数十亿倍。要在数光年外看清这颗行星，就像在十公里外分辨一盏巨型探照灯旁边的一只萤火虫。

詹姆斯·韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope）已经为人类传回了系外行星大气的微弱线索。但这还不够。要想确认生命是否存在，天文学家需要看清行星本身发出的光。

NASA正在设计宜居世界观测台（Habitable World Observatory），计划在2040年代发射。这台观测台准备使用遮星仪，在望远镜内部用一个遮光罩挡住恒星光芒，从而捕捉行星反射的可见光和紫外光。

这只解决了半个问题。反射光能提供的信息有限，天文学家更渴望捕捉中红外光。中红外光本质上是行星散发的热量。在这个波段，恒星与行星的亮度差距会大幅缩小。更重要的是，中红外光里藏着生命的关键化学指纹，包括臭氧、甲烷、水、二氧化碳，甚至还有磷化氢。磷化氢在某些情境下被视为潜在的“压轴”生物标志物。

但中红外光非常微弱，现有的望远镜口径根本不够大。如果要在太空中单凭一台望远镜看清这些热辐射，这台望远镜的尺寸将超出火箭整流罩的物理极限，根本无法发射升空。

凯克空间研究所（W.M. Keck Institute for Space Studies）最近发布了一份报告，提出了系外行星大型干涉仪（Large Interferometer For Exoplanets）项目。这篇研究已在学术预印本网站arXiv上发布，尚未经过同行评议。

大型干涉仪的设计者放弃了制造单台巨型望远镜的想法，转而采用空间编队消光干涉技术。这项方案计划将数台小型望远镜送入太空。它们在没有物理绳索连接的情况下，保持几十到几百米的间距，在真空中排出精确的飞行阵列。每台小型望远镜采集到的光线实时汇聚到中心的收集舱。收集舱利用干涉技术精准抵消恒星的强光，同时放大行星的热辐射信号。

在太空中进行这种无绳编队飞行是一项技术挑战。在21世纪初，NASA的类地行星发现者干涉仪（Terrestrial Planet Finder-Interferometer）和ESA的达尔文（Darwin）项目都曾因为技术无法实现而宣告终止。

如今，工程制造水平追上了天文学家的设想。天文光子学技术的突破，将过去需要整张光学实验台才能承载的干涉设备，浓缩到了一枚微芯片上。同时，商业航天发射的普及让发射成本大幅降低。

关键的无绳编队飞行技术也将迎来实机验证。在未来几年中，塞里奥斯（SEIRIOS）项目和太阳射电干涉仪（SunRISE）项目将发射多颗立方星，在太空中实际演练高精度的编队控制。

一旦技术成熟，大型干涉仪将与宜居世界观测台联手探测。宜居世界观测台负责在可见光和紫外光波段“拍照”，大型干涉仪则负责测量中红外波段的热辐射，推算行星的温度、半径和大气成分。单看一个波段，某些非生物化学过程也能产生类似生命的光谱特征；两种数据的相互印证能够排除这类虚假信号。

宜居世界观测台计划于2040年代发射，大型干涉仪也在研发中，两者有可能在相近时间段内升空。报告指出，大型干涉仪项目应当作为国际合作来推进，而非依赖单一资金来源。技术瓶颈正在被逐个击破。人类正在走向制造这套探测系统的节点，去拿回那个终极问题的答案。

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图为艺术家对宜居系外行星的设想图，图源：ESO/M. Kornmesser

信源："Astronomers want to build a swarm of telescopes to find life." phys.org, 22 June 2026