最後的偉大太空天文臺已經發射了嗎?

天文學的未來可能正在溜走——一次又一次的氣候災難

Illustration of Earth on fire with a telescope pointing up at a flaming comet

托馬斯·福克斯

“你正在撤離,對嗎?” 2022年9月,我在手機上敲出這句話。

颶風伊恩正在逼近佛羅里達州邁爾斯堡。我的父親,一個佛羅里達州本地人,經驗豐富的就地避難颶風倖存者,在逃離他在那裡的家時,簡訊發給我他的應急清單:重要的檔案、狗、兩套衣服。“這次我不會冒險,”他說。

幾天後——當道路上的碎片終於被清理乾淨時——我們瞭解到這次颶風的破壞力有多大。他河邊混凝土平房的屋頂還在。兩面牆支撐著它。房子裡的一切都消失了,街區裡的每棟房子都被沖刷了一遍。


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那時我正處於第二個天文學博士後研究的第六個月——這是十多年工作的頂峰。我克服了重重困難,攀登了學術界的山峰,在系外行星科學的前沿獲得了一席之地。上次去父親家時,我們慶祝了我的成功,當時卡納維拉爾角的火箭金色的軌跡撕裂了黑暗的天空。但即使在那時,我也開始懷疑我在星空中佔據一席之地是否意味著我離地球太遠了。

當我想起氣候變化時,我看到的是父親在草坪上找到的一鞋盒東西——一張我11歲時被水浸泡的照片,一個裝在保鮮袋裡的2美元鈔票。

我們這些1977年後出生的人從未見過比平均水平更涼爽的年份。從那時起,特大颶風的頻率增加了一倍加利福尼亞州北部和中部野火的發生率增加了五倍。我們這一代人——那些在如今已沉默的昆蟲喧囂聲和似乎不再像以前那樣頻繁的下雪天記憶中長大的人——既不是第一個也不是最後一個對我們迅速變化的地球發出警報的人。警報聲已經響了幾十年了。

您可能會認為,作為一名科學家,我會特別關注事實、資料以及它們預示的可怕未來。但過了一段時間,警報聲逐漸消退,數字開始混淆。當我想起氣候變化時,我不會想到資料。我想到的是父親在草坪上找到的一鞋盒東西——兩個大號樂器吹嘴,一張我11歲時被水浸泡的照片,一個裝在保鮮袋裡的2美元鈔票。我想起我搬到印第安納州讀研究生時買的那件厚外套,我在第一年後就再也沒穿過,因為每個冬天都比上一個冬天暖和。我想起當我搬到華盛頓州塔科馬市時,我不得不買的行動式空調,這座城市並非為應對酷熱的夏天而建。

最重要的是,我想到的是那些後來者。在颶風伊恩之前,我從未質疑過我在世界上是否在做好事。當然,我作為一名天文學家做出了貢獻——研究我們永遠無法觸控或使用的東西,僅僅為了好奇心而進行的科學,這感覺很高尚。但之後,我不得不問自己,這是否足夠。我再也無法擺脫這種感覺,即我太專注於其他星球,以至於看不到我自己的星球上的問題。

	Wide angle photograph of the NASA Vehicle Assembly Building in Cape Canaveral, Florida with a thunderstorm looming overhead

不祥的暴風雲籠罩著佛羅里達州卡納維拉爾角的 NASA 車輛裝配大樓。在未來的幾十年裡,氣候變化可能會使這種景象變得更加常見。

湯姆·彭寧頓/蓋蒂圖片社

當天文學家們悄悄地問自己,在一個災難性變暖的世界中,我們聯邦資助的科學的價值時,我們必須面對這樣的現實:國家最高權力機構的大廳裡也將回響著這些問題。就在今年,華盛頓特區的政策制定者尋求削減錢德拉 X 射線天文臺和哈勃太空望遠鏡的預算,削減幅度之大,以至於它們幾乎會關閉前者。這種削減部分是由於日益增長的壓力已經限制了 NASA、國家科學基金會和其他主要的公共太空科學資助來源的預算。

那麼,我們必須在一個日益遭受數十億美元災難的世界中,考慮我們數十億美元的太陽系之旅的命運。儘管 NASA 最新的軌道天空之眼——南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡(計劃於 2027 年發射)的預計支出高峰已經過去,但該航天機構甚至有更宏偉的計劃正在醞釀之中。其中包括阿耳忒彌斯計劃,該計劃每年耗資超過70 億美元,以及一項從火星取回岩石樣本的計劃,該計劃目前正在經歷“回到繪圖板”的重新規劃,此前該計劃被認為過於昂貴。但是,許多天文學家最興奮的專案是 NASA 的下一個偉大的太空望遠鏡,宜居世界天文臺 (HWO),計劃於 2040 年代初發射,經過數十年的開發,預計耗資約 110 億美元。

問題是:到 2040 年代,我們現在所知的世界將不復存在。隨著這些數十億美元的危機不斷增加——僅僅是氣候變化帶來的無數財政災難可能性之一——用於解決問題的資金必須來自某個地方。在 1980 年代,超過 10 億美元(經通貨膨脹調整後)的自然災害平均每年發生 3.1 次,每年死亡 297 人,而 2017-2021 年,每年發生 17.8 次事件,每年死亡 911 人。

羅曼會是 NASA 最後一次雄心勃勃的軌道天文臺嘗試嗎? HWO 能否毫髮無損地進入本世紀後期的假想發射臺?我們許多人喜愛的每個太空任務的成本都相當於一次氣候災難的成本,一次從現在每年可能發生 20 多次的事件中恢復的成本。隨著此類災難變得司空見慣,太空科學可能開始看起來像是一種我們再也負擔不起的奢侈品。

避免氣候變化的最壞影響最直接地落在各國政府和跨國公司身上——其中最主要的是化石燃料公司——它們共同將我們帶入了這種僵局。但在經歷了數十年的“自上而下”的失敗之後,我們必須將事情掌握在自己手中——將我們變暖的世界和我們自己從“自下而上”地推向更好的軌道。

今天,無論好壞,我父親的房子都已重建,就像原來一樣,離水邊 20 英尺,等待著下一次“百年一遇”的風暴。但我已經連根拔起。我離開了我的第二個博士後職位——送走了我的教科書,分發了我正在進行的研究,最後一次關閉了我標籤擁擠的網路瀏覽器——並將這一切換成了一個兼職教授職位。現在,我每天都在向走進我教室的任何人講授,不僅是天上的星星,還有它們與腳下地球的聯絡。

天文學是一種樂趣——是宇宙尋求認識自身的一種奇蹟般的表達。我想看到新的宇航員登上月球。我想了解火星是否曾經存在生命。我想知道我們是否不是銀河系中的孤單者。所有這一切——以及更多——都是可能的,但隨著我們全球生態系統的退化,前景正在黯淡。為了捍衛這種樂趣,我們每走一步,就必須再走一步來捍衛我們的氣候。我們每個人都應該停下來思考一下,這對我們自己和我們的社群來說意味著什麼。但不要想太久——我們只有現在行動起來,才能為後代留下更美好的未來。

這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。

賽文·拉斯穆森是塔科馬社群學院的教授,她在那裡教授物理學、天文學和天體生物學。她是即將出版的書籍《生命中的七個數字:天體生物學和德雷克方程之旅》(普林斯頓大學出版社,2025 年)的作者。

更多作者:賽文·拉斯穆森
大眾科學雜誌 第 331 卷 第 2 期本文最初以“氣候變化正在改變天文學”為標題發表在《大眾科學雜誌》第 331 卷第 2 期(),第 75 頁
doi:10.1038/scientificamerican092024-6SrJw3yKjhZ6Wl79HIPJKd
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