当我们要揭示关于现实的终极真理时，我们只能收获我们所播种的。如果没有像欧洲核子研究中心的大型强子对撞机这样的尖端粒子对撞机，我们就永远不会发现希格斯玻色子。如果没有像LIGO和Virgo这样的引力波探测器所达到的令人难以置信的灵敏度，我们就永远不会直接探测到引力波。如果没有像哈勃这样革命性的太空望远镜，宇宙的绝大多数——从那时起，我们就可以清楚地看到其中的细节——都会变得模糊不清。
在我们探索了解我们周围的宇宙的过程中，我们总是尽可能地从我们选择的任何工具中提取出尽可能多的科学知识。每隔10年，整个天体物理学界都会聚集一次，提交他们的建议，哪些项目对该领域的科学效益最大：这是美国国家科学院进行的十年调查的一部分。这些调查为我们带来了一些历史上最具标志性的任务，并帮助推动了科学的发展，这是前所未有的。在短短几个月内，他们将公布他们对四项天体物理任务的建议的决定。由于结果尚未揭晓，有一个建议中的天文台，每个人都应该知道：LUVOIR。如果你曾经梦想过知道所有最大问题的答案，这就是我们必须建造的望远镜。这就是原因。
在过去的31年里，美国宇航局的哈勃望远镜为我们展示了一个尖端的太空天文台的能力。远高于地球大气层的哈勃望远镜：
它可以连续观察太空，不分昼夜，
不必担心云层、湍流、恶劣天气或自然灾害，
始终可以达到与理论光学极限相当的分辨率，
可以观察所有的紫外、光学和红外波长，而不必担心大气中的分子会妨碍，
而且可以观察同一片天空，一遍又一遍，简单地“叠加”观察，比以往看得更远。
事实上，哈勃望远镜设备的限制因素——它不能在波长超过2微米，或者是人类视觉极限的三倍——是因为它被太阳加热了。正如红外相机揭示热源一样，哈勃内部温度过高，无法在中红外和远红外波段进行观测。
哈勃望远镜的另一个主要局限是视野狭窄。即使安装了有史以来最先进的摄像头，即高级巡天相机(ACS)和宽视场相机3(WFC3)，它也只能达到约万像素的分辨率。当你考虑到哈勃望远镜的反射镜大小和焦距，它可以将物体的角度分辨率降低到0.04弧秒，或者说只有九万分之一度。如果你把哈勃太空望远镜放在纽约，它可以分辨出东京两只相隔3米的萤火虫。
这使得哈勃在小视场的紫外、光学和近红外深度、高分辨率观测方面表现突出。各种各样的观测活动，如哈勃深场、超深场和极深场，都利用了这些能力来揭示深空深渊中存在的东西：成千上万的星系分布在微小的空间区域，这些区域仅仅覆盖了天空的百万分之一。
然而，即使在它的全部能力范围内——即使相当于一个月的连续观测——哈勃仍然只能看到大约10%的星系。它们中的大多数是以下组合：
太小了，
太微弱了，
太遥远了，
被中性原子所遮蔽，
哈勃望远镜可以看到。此外，即使是大部分被发现的星系也只是几个点，因为哈勃体积太小，分辨率太低，无法揭示更多细节。在许多方面，哈勃代表了我们文明有史以来最伟大的天文事业，但它也其局限性。
从今年晚些时候开始的未来十年，美国宇航局将再发射两个太空天文台：詹姆斯·韦伯太空望远镜，比哈勃望远镜更大、更冷、波长更长；南希·罗曼望远镜，与哈勃望远镜非常相似，只是具有广域能力和更强大的功能，最先进的照相机。
这些天文台将开始解决哈勃望远镜无法回答的一些问题。凭借其巨大的遮阳板、远离地球和月球的位置、机载活性冷却剂以及巨大的6.5米镀金主镜，詹姆斯·韦伯将在许多方面超越哈勃。它可以观察到约30微米的波长，而不是约2微米，从而揭示哈勃无法看到的大量科学细节。从最早的恒星和最远的星系到有关行星形成的详细信息以及最小恒星周围最近的类地行星的大气成分，这个天文台确实是太空天文学的下一个飞跃。
另一方面，南希-罗曼望远镜将像哈勃望远镜一样宽阔、深邃。它与哈勃8号相比，每一次观测都将收集到3亿像素的数据，使得大范围、深范围、宽范围的观测只需很短的时间就能完成。南希-罗曼望远镜在观察哈勃前沿场或仙女座星系成像等项目时，将最为耀眼。南希-罗曼望远镜不用几个月观察时间，只需几个小时就能做到。
但是，即使取得了这些进展，我们仍然需要回答一些问题——重大的、重要的、甚至是存在的问题——这些问题将得不到回答。即使有了韦伯和罗曼，宇宙中的大多数星系，即使是在一个狭小的空间区域，也仍然难以捉摸。不幸的是，我们看到的大多数星系仍然只有几个像素宽，几乎看不出结构。而且，也许最重要的是，它们将没有天基天文台的终极能力：能够直接在太阳状恒星周围拍摄地球大小的行星的图像，并确定哪些行星不仅有生命的特征，而且可能实际上也有人居住。
有一台望远镜被设计成能够完成所有这些任务，它是确定美国宇航局（NASA）为21世纪30年代的天体物理旗舰任务四个计划之一：LUVOIR。
LUVOIR是什么？
它是一个大型的紫外线、光学和红外望远镜。它像凯克天文台的望远镜或加那利大型望远镜那样的望远镜——用现代技术所能提供的最好的仪器装备它，并将它发射到太空中，这就是LUVOIR。
就LUVOIR将为我们带来什么而言，像这样的天文台将有多么强大，怎么强调都不为过。当然，它的技术规格令人印象深刻，但真正令人印象深刻的是它将如何帮助回答我们今天对宇宙的一些最大问题。
1）附近有人居住的行星吗？我们谈论的不是寻找潜在的可居住世界，也不是有生物暗示或生物特征的世界，也不是有一天可能成为人类家园的词语。我们谈论的是一个大问题：找出最近的类地行星上是否真的有生命。我们谈论的不是一两颗附近的行星，而是几十颗，甚至可能几百颗。
我们不仅可以直接用LUVOIR成像这些世界，还可以确定：
它们中有多大一部分被陆地和海洋所覆盖，
这些行星上云层的性质和覆盖范围是什么，
无论它们的土地是绿褐色的，还是随着季节的变化而结冰，
它们的大气层是由什么构成的，
不管有没有氧气、氮气、甲烷、二氧化碳，甚至是复杂分子的迹象，
以及这一切对那些世界上生命的存在意味着什么。
正如LUVOIR的科学家贾森·图姆林森所说，“它可以探测几十颗或类似地球的行星，并分析它们的大气层。如果探测到一颗有生命迹象的系外行星，那将是一个牛顿、爱因斯坦、达尔文、量子力学、哈勃膨胀等领域的发现。LUVOIR是第一台从一开始就为这一革命性目的而设计的望远镜。”
2）能够最终揭示哈勃、韦伯和罗曼望远镜忽略的几乎所有天体。凭借LUVOIR的尺寸、光学能力和新颖的仪器，它将超越以往的所有发现限制。从哈勃（处于极深场中最微弱天体的绝对极限）到LUVOIR的飞跃将揭示比我们目前所能看到的要暗40倍的天体。从大型地面望远镜到哈勃望远镜，或者从使用2米望远镜的30秒曝光到使用目前世界上最大的望远镜进行全天候曝光，这也是同样的飞跃。
这将揭示出比任何其他天文台都大的数量和更大距离的更小、更微弱的星系。
它将发现太阳系中比其他天文台建造、组合的更小、更微弱、更遥远的天体的数量更多。
它将拍摄到外星的图像，这些行星在物理上航行时，与旅行者1和2号拍摄的图像一样好，而且它可以在我们选择的任何时候都能拍摄到。
它将发现、测量和描述个别恒星比以前更微弱和更远的特征，包括在10亿光年之外的星系中有前所未有的数量。
基本上，如果你在寻找的对象是微弱的、遥远的、小的或其他难以描述的，LUVOIR不仅会找到它，如果你知道去哪里看，而且它能告诉你更多的细节比任何其他工具。
3）宇宙中的任何星系，在细节上，都是什么样子的？想象一下，你的望远镜能够对准宇宙中任何一个星系——一个直径通常在10万光年左右的天体——而不管它离我们有多远，仍然能够看到它中直径只有约光年的特征。对于一个银河系那么大的星系，不管它离我们有多远，LUVOIR都会把它显示为至少像素宽，每一帧包含超过像素有用的发光信息。
同一个星系，如果用哈勃在同样的时间内对其进行成像，它所包含的信息只占LUVOIR图像的0.06%，分辨率和聚光能力都极低。我们可以了解到：
我们测量的每个星系是如何旋转的，
每个星系的哪个区域都在活跃地形成恒星，
气体和尘埃在每个星系中的分布情况，
卫星和矮星系对数十亿光年的影响，
还有更多。从太阳系内的物体到系外行星、恒星、星系和最大的宇宙结构，LUVOIR将回答我们对宇宙的最大疑问。我们所要做的，就是选择建造它，让我们知道宇宙中存在着什么的梦想成真。
我们把历史上最伟大的天基观测站归功于最近进行的十年测量。他们给我们带来了哈勃望远镜、斯皮策望远镜（红外线望远镜）、钱德拉望远镜（X射线望远镜），还将给我们带来即将问世的韦伯望远镜和罗曼望远镜。目前的十年调查描绘了天文学在太空中的未来走向，有四个很好的选择，但只有一个有能力揭示几十个甚至几百个潜在的可居住世界是否有人居住：LUVOIR。它是一个可以一次又一次地改变天文学的天文台，可能持续到21世纪的剩余时间。
但最终的希望是，我们不仅要建造LUVOIR——目前最好的选择——还要建造一系列天文台，一个接一个，都将覆盖不同的波长，相互补充。“Origins”是一台远红外望远镜，非常适合测量行星和恒星仍在形成过程中的细节。“Lynx”是一台X射线望远镜，它可以揭示黑洞、中子星和碰撞星系的细节，而其他任何东西都看不到。即使是HabEx，一个在各方面都不如LUVOIR的系外行星优化任务，也可以在更短的时间尺度上发射，使其成为一个有吸引力的选择。
正如美国宇航局天体物理部门负责人保罗·赫兹所说，“我希望所有这些任务都能执行，我认为我们应该把它们在十年内都制造出来。”
当美国国家科学院在短短几周内发布他们的建议时，天文学家们最大的希望是，至少有三个这样的任务将被选为推进的目标，其中最强大的天基天文台LUVOIR将成为首选。如果我们想要对所有最大的问题有明确的答案，那就需要付出巨大的努力和大量的投资。考虑到回报是了解“在那颗行星上有生命，环绕着另一颗恒星，就在那里”，很明显，卢瓦尔望远镜是我们必须共同建造的望远镜。