NASA的大型望遠鏡時代可能要結束了,WFIRST望遠鏡計劃岌岌可危!

NASA的大型望远镜时代可能要结束了,WFIRST望远镜计划岌岌可危!

白宮的聯邦預算提案已經連續第二年砍掉美國宇航局的WFIRST太空望遠鏡計劃了,在2018年,國會挽救了這項任務,那今年的情況又將會如何呢?來源:美國宇航局戈達德太空飛行中心

價值89億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)可能是美國宇航局在未來一段時間內發射的最後一個高預算太空天文臺了。

白宮提出的2020年預算計劃取消了寬視場紅外探測望遠鏡任務(WFIRST),這是一項耗資32億美元的太空任務,被認為是天體物理學研究在本世紀20年代及以後的關鍵。

但專家說,這一預算將NASA未來幾年的天體物理學經費都壓得很低,以至於在可預見的未來,該機構將無法再開發另一個雄心勃勃、耗資巨大的旗艦級天文臺。

普林斯頓大學理論天體物理學家、WFIRST科學團隊聯合主席戴維·斯佩格爾(David Spergel)說:“如果這個預算真的通過並實行的話,未來我們不會有旗艦級天文臺。”

“我們將擁有JWST,一個非常棒的天文臺,就是這樣,”Jon Morse說,他在2007年到2011年間領導了NASA的天體物理學部門。他現在擔任BoldlyGo研究所的首席執行官,這是一家致力於發展太空科學任務的非盈利機構。

JWST被認為是NASA標誌性的哈勃太空望遠鏡的繼任者,在多次推遲和明顯的成本超支之後,目前計劃於2021年5月發射升空。

天體物理學預算慘淡

白宮上週公佈的2020年聯邦預算提案為美國宇航局撥款210億美元,比該機構2019年的預算少了5億美元。

該機構的科學資助受到的打擊尤其嚴重,從2019年的69億美元下降到2020年的63億美元。預算的大部分下降來自於天體物理學,從11.9億美元下降到8.45億美元。(這其中不包括明年撥給JWST任務的3.53億美元,JWST任務有自己的資金來源。)

天體物理學的資助在提議的“未來幾年”保持相對平穩,2021年至2024年間的資助從9.02億美元到9.65億美元不等。

Morse說,這遠遠不夠維持一個多樣化和平衡的研究組合,這其中包括小型、中型和旗艦任務。

他說:“按照這個預算要求的話,你不可能在剩餘的預算裡容納一個數十億美元的太空天文臺。這就是為什麼他們取消了WFIRST ——他們把錢拿走了。一項用時七八年,耗資30億美元的任務就這樣失去了資金。”

Morse說,要恢復這個旗艦級任務的話,至少需要將2020年的天體物理學預算增加4億美元(這是取消WFIRST任務後“節省”下來的金額)。

一個強大的太空天文臺

美國國家科學院(National Academy of Sciences)每10年會進行一次十年一次的調查,為美國國家航空航天局(NASA)等政府機構提供研究路線圖(他們的建議通常得到採納),而在2010年天文/天體物理學十年調查中,WFIRST任務被列為最優先的大型太空任務。

Spergel說,WFIRST任務仍在預算之內,並按計劃於2024年發射,WFIRST天文臺的主鏡寬7.9英尺(2.4米),與哈勃望遠鏡大小相同,但WFIRST的視野將比哈勃大100倍。

WFIRST將擁有兩個科學儀器,這將使天文臺能夠進行各種開創性的天文調查。例如,天文學家將利用WFIRST來觀察暗能量(宇宙加速膨脹背後的神秘力量),這是前所未有的,他們還將發現數千顆系外行星,並直接對一些外星世界進行成像。

Morse說,WFIRST天文臺更廣泛的探測也是專門為補充JWST衛星而設計的,JWST衛星則會對更窄的天空區域進行更深入的探測。

因此,他補充道,取消WFIRST任務將對天文學、天體物理學和整個科學事業造成嚴重打擊,他和Spergel都表示,對大型、大膽的太空望遠鏡任務(WFIRST望遠鏡)的取消似乎將威脅到美國作為太空科學領導者的地位。

“如果我們停止執行天體物理學的旗艦任務,我們就會失去領先的優勢,”Spergel 說。

這是因為旗艦級任務往往具有驚人的生產力和影響力。想想哈勃望遠鏡,它在1990年4月發射到地球軌道,這架著名太空望遠鏡的貢獻實在是太多了,無法在這裡一一列舉,但這其中包括幫助天文學家發現暗能量,以及拍下了有史以來最美麗的宇宙照片,將宇宙的美麗和神秘帶給了世界各地的人們。

哈勃望遠鏡目前仍然很強大,但它最近已經顯示出一些老化的跡象,NASA的另一個旗艦級太空望遠鏡,錢德拉x射線天文臺,也在老化(它發射於1999年)。

每個人都希望JWST任務在未來的許多年裡能進行偉大的科學研究,但在這方面沒人敢保證,而且當JWST在2021年發射升空後,一個旗艦級任務空檔對Spergel和Morse來說都是一個令人沮喪的結果。

Morse引用之前的高能物理界作為一個警示故事。

上世紀90年代,美國計劃在德克薩斯州建造超導超級對撞機(SSC),這使得美國有機會在接下來的幾十年裡鞏固自己作為粒子物理學領導者的地位。但該項目的資金後來被取消,而歐洲在2010年接過了指揮棒,建成了大型強子對撞機(儘管它的能力非常強大,但遠小於SSC建成後的規模和威力)。

“在我們發射完JWST望遠鏡之後天體物理學也會朝著這個方向走嗎?”Morse說。

還有轉機

但WFIRST任務以及未來可能追隨其腳步的旗艦級任務仍然還有希望。畢竟,2020年的聯邦預算請求只是一個請求,制定的預算必須得到國會的批准,而國會以前也曾支持過WFIRST任務。

白宮在2019年的預算請求中也削減了該任務,但後來國會介入,併為這個任務恢復了資金。

Spergel 和Morse都希望看到歷史重演。

Spergel 說:“國會在天體物理學方面得到了兩黨強有力的支持。我希望天體物理學的這些削減最終能夠被推翻。”


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