作者:埃裡克·漢德
一個大型射電望遠鏡陣列已經開始首次持續地搜尋地外文明(SETI),速度比以往任何時候都快。即便如此,該專案仍在努力尋找資金以維持開放並達到其計劃規模。“我們在這裡經歷了一段坎坷的時期,”位於加利福尼亞州哈特克里克艾倫望遠鏡陣列(ATA)的主任唐·貝克爾說。“我們如履薄冰。”
ATA擁有42個六米碟形天線,在高沙漠中旋轉,遠少於計劃的350個碟形天線。五月份,該陣列開始在銀河系中心梳理外星訊號,覆蓋了廣泛的無線電頻譜。這項努力是在SETI概念發明50年後進行的。
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之前的搜尋依賴於在阿雷西博射電望遠鏡等設施進行為期數週的觀測。最後一項重大搜索,由位於加利福尼亞州山景城的SETI研究所執行的“鳳凰計劃”,於2004年結束,花費了十年時間才在一個狹窄的頻率範圍內檢查了800顆恆星。SETI研究所的天文學家賽斯·肖斯塔克說,ATA掃描天空的速度要快得多,可以在短短幾十年內檢查一百萬顆恆星。SETI研究所與加州大學伯克利分校聯合運營ATA。肖斯塔克說,根據弗蘭克·德雷克的估計,抽樣一百萬顆恆星將有很好的機會撞上銀河系中可能正在廣播的10,000個智慧文明之一。德雷克在1960年開發了一個公式來估計這個數字。
1993年,在美國國會撤銷NASA對其的資助後,私人捐助者,通常是技術專家,開始支援SETI。微軟聯合創始人保羅·艾倫的家族基金會從2000年開始提供了2500萬美元,用於啟動ATA。但2006年,這筆資金來源被切斷(參見《自然》雜誌 444, 9; 2006),因為SETI研究所和伯克利分校努力尋找匹配的捐款來完成該陣列,迄今為止,該陣列已耗資5000萬美元。
去年,美國國家科學基金會(NSF)拒絕了一項支援該陣列運營的提案。SETI天文學家吉爾·塔特說,NSF的決定“就像一個第22條軍規”。該陣列在擁有42個碟形天線時已經足夠大,可以開始工作——並且需要資金——但還不夠大,無法實現能夠進行變革性科學的靈敏度。貝克爾希望一旦完成,ATA將快速覆蓋廣闊的天空,從而迎來瞬變射電天文學的時代——研究諸如超新星之類的在夜間爆發而不是像恆星一樣持續發光的事物。科學目標可能包括環繞星系併為星系提供燃料的氫,以及超新星爆發後的伽馬射線暴的無線電餘輝。
在沒有NSF資金的情況下,每年150萬美元的運營成本由美國空軍支付,美國空軍使用該陣列跟蹤衛星和軌道碎片。“這目前維持著我們的大門敞開,”貝克爾說。自2006年以來,艾倫基金會又提供了500萬美元。
該陣列的時間分配大致均分:三分之一給空軍,三分之一給射電天文學,三分之一給SETI。然而,SETI越來越多地可以搭乘射電天文學工作的便車。
ATA也是未來射電天文學重要技術的試驗檯。該陣列具有廣闊的天空視野,並且在該視野內,可以同時分析多顆恆星。這種稱為波束形成的技術,以及從許多單獨的碟形天線製作影像的巨大計算挑戰,將在未來的專案中需要,例如平方公里陣列,該陣列設想擁有數千個碟形天線。“這是射電天文學必須走的方向,”新墨西哥州27碟形甚大陣列9400萬美元擴建專案的專案經理馬克·麥金農說。他說,ATA“是唯一積極從事這項工作的人”。
貝克爾向NSF提交了一份提案,將碟形天線的數量增加一倍,達到84個。該請求將匹配NSF提供的600萬美元資金,以及包括艾倫基金會和臺灣中央研究院天文及天文物理研究所的五個捐助者承諾提供的500萬美元。貝克爾說,預計將在年底前做出決定。