NASA 預算削減威脅兩架新型望遠鏡

天體物理學經費縮減,旗艦任務面臨風險。

作者:Eric Hand,來自自然雜誌

當太空梭在最後一週滑行時,美國太空計劃的另一個分支正面臨黯淡的未來。天體物理學曾經是 NASA 經費最高的科學部門,並且憑藉哈勃太空望遠鏡,長期以來一直是公共關係的贏家。但其兩項旗艦望遠鏡任務——被列為美國天文學的最高優先事項——現在正受到預算限制開始收緊的威脅。

由於成本螺旋式上升和管理不善的指控而備受困擾,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST) ——哈勃望遠鏡期待已久的繼任者——現在被一些批評家視為過於昂貴而無法發射。而廣域紅外巡天望遠鏡 (WFIRST) 將用於搜尋系外行星並探測人們知之甚少的暗能量現象,它可能需要太長時間才能開發出來,以至於不值得。此外,天體物理學部門正面臨預算緊縮,而該機構內的其他科學部門則經受住了財政風暴,甚至有所斬獲。


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“顯然,對科學有強烈的支援,”天體物理學主任喬恩·莫爾斯在 7 月 13 日的一個諮詢小組會議上說,當時他回顧了其部門在 NASA 科學等級中的地位。“這裡的變化是關於優先事項。”

在巴拉克·奧巴馬總統的支援下,該機構的地球科學預算處於歷史最高水平。在接下來的四個月裡,行星科學部門計劃啟動三項重大任務:前往月球、火星和木星。而太陽物理學部門計劃發射一個探測器,以前所未有的近距離衝入灼熱的太陽大氣層。但由於 NASA 的整體科學預算相對持平,因此必須有所取捨。自 2008 年以來,相對於 NASA 的其他科學領域(參見“命運的衰落”)以及相對於其他機構的物理學和天文學經費,天體物理學的經費大幅下降。

在國會,該部門面臨公然的敵意。當 Boss 上週在會議上哀嘆預算趨勢時,眾議院撥款委員會正在支援一項法案,該法案將取消 JWST 的資金。無論如何,這架 6.5 米的望遠鏡對天文學的重要性至少將與哈勃望遠鏡一樣。JWST 旨在在紅外線波段工作,這是最古老的天體發光的地方,它可以回溯到宇宙的第一批恆星。它還可以利用太空真空提供的精細解析度來發現類地行星。“NASA 偶爾會做一些改變遊戲規則的事情,”伊利諾伊州芝加哥大學卡夫利宇宙物理研究所所長邁克爾·特納說。“JWST 就屬於這一類。”

但 JWST 的成本也改變了遊戲規則。11 月,國會召集的一個獨立小組猛烈抨擊該專案的管理不善。它發現該望遠鏡的價格標籤已膨脹至 65 億美元,發射日期將不得不推遲到 2015 年(參見 自然468 , 353-354; 2010)。

即使是這種預測似乎也過於樂觀了。在諮詢小組會議上,新上任的 JWST 專案主管裡克·霍華德表示,在他對任務進行全面改革後,該望遠鏡最早將於 2018 年發射。

“當然人們會感到失望,”位於馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心的專案科學家約翰·馬瑟說,該中心正在管理該專案。“我也希望它能更快實現。” 雖然額外的時間應該足以解決已經減緩專案進度的技術挫折,但它也增加了成本,因為工程師和科學家必須受僱更長時間。霍華德不願透露新的價格標籤究竟是多少,但他承認這將超過 65 億美元。大約 30 億美元已經花掉了。

為了使任務重回正軌,NASA 更換了 JWST 的所有高階管理人員,並任命霍華德擔任負責人。他說,到目前為止,望遠鏡的所有 18 片鏡片都已拋光和組裝完畢。工程師們還確定瞭望遠鏡的一些紅外探測器開始退化的原因。霍華德說,正在更換壞掉的探測器,額外花費 4000 萬至 5000 萬美元。

許多人預計,該專案的政治捍衛者,例如參議員芭芭拉·米庫爾斯基(馬里蘭州民主黨人),將能夠抵禦國會迫在眉睫的威脅。加州大學聖克魯茲分校的天文學家加斯·伊林沃思曾參與審查 JWST 的獨立小組,他說他真正擔心的是該望遠鏡是否會獲得在 2018 年發射升空所需的大量資金注入。白宮目前要求在 2012 年為該專案撥款 3.55 億美元,並在未來四年內每年略有增加。伊林沃思說,按照這些水平,望遠鏡永遠無法發射。

如果 JWST 再次延遲,將進一步危及下一個大型天體物理學任務 WFIRST。該專案被美國國家科學院去年對美國天文學的十年審查中宣佈為最高優先事項,旨在測量暗能量的影響——據認為暗能量正在加速宇宙的膨脹——並監測遙遠恆星的系外行星跡象。但 JWST 成本的上升,加上 NASA 天體物理學預算的下降,可能意味著這個 16 億美元的專案可能無法走出圖紙,更不用說發射臺了。

歐洲航天局提出的到 2017 年發射類似望遠鏡歐幾里得的提案,使 WFIRST 陷入了更大的困境。該提案於 7 月 14 日提交,將在 10 月份面臨最後一輪選擇。“如果歐幾里得號發生並且像他們說的那樣好,那麼我不確定 [WFIRST] 是否有意義,”特納說。

莫爾斯堅持認為,該部門的預算困境不會影響未來幾年計劃的其他較小的天體物理學任務,但對於許多天體物理學家來說,兩項旗艦任務岌岌可危,這只是微不足道的安慰。

“我們當然比以往任何時候都更脆弱,”Boss 說,他擔心局勢的嚴重性可能會被天體物理學界以外的人所忽視。“也許人們會說,‘他們已經有了哈勃望遠鏡;這就是他們所需要的一切。’”

本文經自然雜誌許可轉載。該文章於 2011 年 7 月 19 日首次發表

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