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美天文学十年调查:大型望远镜压榨其他项目

时间:2016年08月23日 信息来源:中国科学报 点击: 【字体:

詹姆斯·韦勃太空望远镜


美国天文学家担心,旨在研究宇宙加速和系外行星的下一个大型太空望远镜会像摧毁预算并最终耗资80亿美元的詹姆斯·韦勃太空望远镜(JWST)一样,出现开支激增和规模扩大的情况。美国国家科学、工程和医学院的一个肩负着在“十年调查”进程过半时评估该领域状况的专家组如是说。“十年调查”是一份天文学家列出的未来10年资助重点的定期报告。考虑到近期在探测引力波方面取得的成功,该专家组还表示,美国应当同欧空局(ESA)恢复合作关系,以建造旨在研究太空引力波的激光干涉空间天线(LISA)。


“天文学界非常想看到LISA取得进展。”专家组组长、麻省理工学院天文学家Jacqueline Hewitt表示,“虽然同ESA的合作关系已经解除,但它不得不被重新建立起来。”


总体而言,专家组对在多个科学前沿取得的成绩表示满意,尤其是在系外行星和引力波的研究方面。不过,他们担心,该领域主要资助机构——国家科学基金会(NSF)和美国宇航局(NASA)预算增长停滞以及来自像JWST一样的大型项目超支的压力,正在威胁受到天文学家追捧的诸多项目。“预算和我们在2010年设想的情形大不一样。”Hewitt说。


这个14人专家组评审了2010年“十年调查”——被称为“天文学和天体物理学的‘新世界,新视野’ ”——设置的优先任务取得的进展以及最新的科学成果。它强调了激光干涉引力波天文台对引力波的首次探测,并且突出了系外行星研究方面取得的进展。此方面进展大多由NASA的“开普勒”太空望远镜获得,并且揭示了行星系统的普遍存在和丰富的多样性。“没有人想到系外行星领域能以现在的这种方式迅速发展。”Hewitt表示。


新设施方面也取得了引人瞩目的成果。由欧洲和日本在智利北部合建的阿塔卡玛毫米波亚毫米波阵列望远镜即将竣工,并且已经获得一些重要的观测结果。包括JWST、系外凌日现象观测卫星、大型综合巡天望远镜在内的其他设施也将在未来几年投入运行。


不过,专家组表示,2010年调查确认的一些最优先任务遭到推迟、规模缩减,甚至被整体取消。这部分是因为在撰写2010年“十年调查”报告时并未预测到预算会持平。NSF的天文学预算一直保持着稳定,但由于其承诺建造大型新设施,这意味着对中等规模项目和单个研究人员的资助会被压缩。在NASA天体物理学部门,尽管预算跟上了通货膨胀的速度,但JWST不断增加的开支导致对一些新项目的资助推迟了5年,并且使中等规模的探测项目数量减少。


Hewitt表示,天文学界非常担心大型项目会“排挤”小型工程,同时NSF和NASA需要对其项目作出平衡。“把钱投向一些‘惊艳’的设施而不是用来做科研,这种做法是行不通的。”报告提出,NSF应当将拥有“较低科学影响力”的陈旧设施剥离,从而为资助天文学家腾出经费。NSF在2006年和2012年对其地面设施进行了评审,并且建议关闭诸如阿雷西博射电望远镜等观测台。不过,其中一些举措受到天文学家的抵制。


因预算收紧而受到影响的项目包括其中两台已经规划好的最大型望远镜——巨型麦哲伦望远镜和30米望远镜。2010年调查表明,NSF应当支持其中一个项目,但该机构没能这样做。两个项目均在私人和国际组织的支持下向前推进,但资金都没完全到位。NASA从同ESA合建LISA以及国际X射线天文台的合作中退出。目前,ESA正在推进两个项目的缩减版。


在2010年调查中,未来十年排在第一位的太空项目是宽视场红外巡天望远镜(WFIRST)。


WFIRST最初设计用于测量宇宙,但经过一段时间后更多地变成一台多用途望远镜。它同时研究系外行星的分布并且调查银河系的银道面。WFIRST于今年获得批准(比预期的晚了3年),并定于2025年发射(推迟了5年),而这些推迟要归咎于JWST的预算问题。


除了呼吁重新加入LISA项目,该专家组还建议NASA在ESA的X射线望远镜“雅典娜”中发挥作用,并且呼吁该机构强化对中等规模探测项目的支持。


(作者:宗华)
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