美十年調查報告公布 確定天文學研究“優先級”

經過近3年的深思熟慮,一個美國天文學家小組表示,美國在這一領域的最大優先事項應該是一台110億美元、6米長的太空望遠鏡,其成本和尺寸與預計於下月發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡大致相同,但重點是光譜的光學部分,而不是紅外部分。

美十年調查報告公布 確定天文學研究“優先級”

這份被稱為“美國天文學十年調查”的報告稱,這種直到21世紀40年代才發射的望遠鏡將“有可能深刻改變人類看待自己在宇宙中位置的方式”——通過其解釋恆星、星系和宇宙演化以及探測其他恆星周圍行星(包括與地球類似的行星)的能力。

幾個月來,天文學家對報告翹首以盼,但其發布的優先事項排名肯定會讓很多人失望,不過該排名已經贏得了早期的支持。加州大學聖克魯茲分校天文學家Garth Illingworth是哈勃太空望遠鏡的早期設計者之一,他說,要回答報告中提出的科學問題,“通用光學天文望遠鏡是正確的選擇”。

這份報告在美國國家科學、醫學和工程學院監督下產生。自20世紀60年代起美國天文學領域就開啟了一系列定期的議程設置,這次是第7次。他們提煉出該領域的優先事項,希望國會和政府機構提供資助——這一模式已被其他領域和世界其他地方的天文學家效仿。

儘管光學望遠鏡是太空中的頭等大事,但該報告稱,它應該只是“大天文台”計劃中的第一個。該報告還呼籲在美國宇航局(NASA)天體物理學部門中設立一條新的任務線,即每十年一次、耗資15億美元的中型天文台,類似於“朱諾”木星任務等的中型行星任務。

對於地面上的首要任務,報告支持美國國家科學基金會(NSF)支付17億美元資助兩個正在開發中的巨大光學望遠鏡——巨型麥哲倫望遠鏡(GMT)和30米望遠鏡(TMT)。緊隨其後的項目包括一組新的位於北美的射電望遠鏡,以及一組位於智利和南極洲微波望遠鏡的開發。

報告不僅僅關於基礎設施。它還呼籲加強NSF對單個天文學家和團隊的資助計劃,並為處於職業生涯早期的科學家提供更好的支持。為更好地利用現有設施,該報告呼籲增加現有設施的運營預算,並改進數據歸檔工作。

報告指出了大學和資助機構在多樣性、(對代表性不足群體的)開放性,及其與土著居民交往方面的不足(許多基礎設施建造於土著居民的土地上)。報告呼籲增加資金,以招募和保留多樣化的員工隊伍,將騷擾和歧視列為一種科學不端行為,並使項目團隊的多樣性成為資助的標準。

為撰寫這份報告,加州理工學院的Fiona Harrison和亞利桑那大學的Robert Kennicutt領導了一個由20人組成的指導委員會,該委員會權衡了來自13個小組的140名其他天文學家的建議,同時參考了數百份白皮書,並召開了不計其數的線上會議。

這份長達614頁的報告的大部分都聚焦在了尋求新事物和更多資金上。但是報告有一個不尋常的呼籲:NASA現有的一項任務應該在2023年結束。平流層紅外天文觀測站每年的運行費用為8500萬美元,幾乎與哈勃望遠鏡相當,但報告認為其產出並不太多。