來自 《自然》 雜誌
過去幾年對於天文臺的建設而言並非最佳時期。但在預算受限和工期延誤的背景下,大型綜合巡天望遠鏡(LSST)卻逆勢而上。這個由美國主導、旨在建造世界上最強大的天空測繪機器的專案已經確定了國際合作夥伴關係,以資助計劃於 2022 年開始的專案運營。這些承諾可能有助於它獲得一個關鍵團體的最終批准:美國國家科學基金會(NSF)的董事會,該董事會本週在華盛頓特區舉行會議。
這臺擬建的 8.36 米望遠鏡位於智利塞羅·帕瓊山頂,將每三個晚上繪製一次整個南半球天空的地圖,產生大量關於瞬變事件(如超新星和經過的小行星)的資料,並有助於辨別暗能量的性質,暗能量正在加速宇宙的膨脹。大型計算中心將儲存這些資料,並允許世界各地的天文學家遠端訪問它們。天空部分割槽域的快照將每分鐘釋出一次,更詳細的地圖將每年釋出一次。
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該專案反映了天文學從研究單個物體到研究巡天和大資料的一種轉變。它具有廣泛的吸引力:在 2010 年,它在美國天文學和天體物理學資助優先順序的十年調查中名列前茅。預計該望遠鏡產生的資料將遠多於斯隆數字巡天,這是一項高效的北方巡天。在不到兩個晚上的時間內,LSST 將覆蓋斯隆 8 年內管理的相同天空面積。
組織者有信心獲得建設資金。在慈善家比爾·蓋茨和查爾斯·西蒙尼共計 3000 萬美元的資助下,該專案已經鑄造了主鏡。美國能源部(DOE)已承諾投入 1.6 億美元用於一個 32 億畫素的相機,而 NSF 預計能夠提供 4.66 億美元來建造望遠鏡的其餘部分。
但是,該基金會擔心處理望遠鏡每晚輸出 13 TB 資料的資料中心的運營成本過高。加州大學戴維斯分校的物理學家、LSST 專案主任安東尼·泰森表示,2011 年,NSF 告訴他將國際籌資工作的重點從建設轉移到運營。
該專案正在開創一種創新的合作模式。在大多數天文聯盟中,成員獲得與其投入資金成比例的望遠鏡時間份額。但是,透過 LSST,機構購買資料訪問許可權:每年 20,000 美元的資助可確保一名首席研究員、兩名博士後研究人員和無限的博士生訪問許可權。“這筆交易不錯,對吧?”亞利桑那州圖森市非營利性 LSST 公司總裁西德尼·沃爾夫說。
泰森發現招募合作伙伴很容易。他說,一個國家的天文學家之間會傳開訊息,很快就會有多個機構要求加入。“它像蘑菇一樣生長,”他說。“這完全取決於我能保持清醒的時間。” 截至今年 4 月底,他已經實現了目標:來自 26 個國家的 68 份意向書,足以支付每年 3700 萬美元運營成本的近三分之一(參見“天空測繪者”)。但是,第一輪籌資已對新合作伙伴關閉,泰森說,法國等一些國家的天文學家對錯過了機會感到失望。(美國和專案主辦國智利的天文學家將可以免費、無限地訪問資料。)
國際支援讓 NSF 感到安心:正如《自然》雜誌付印時,預計董事會將在 7 月 18 日批准該專案。批准後,NSF 可以要求國會從 2014 年起提供建設資金。“我們很有信心,”加利福尼亞州門洛帕克市 SLAC 國家加速器實驗室的物理學家、LSST 專案副主任史蒂文·卡恩說。“我們遇到了許多障礙,但我們都克服了。”
但是,如果 NSF 和 DOE 之間關係不佳,該專案仍可能面臨危險。2010 年,該基金會退出了在南達科他州為 DOE 實驗建造地下實驗室的計劃。“機構間合作仍然存在很多緊張,”SLAC 天體物理學家、LSST 公司董事會主席大衛·麥克法蘭說。但是,這些機構已經起草了一份正式協議,這可能有助於讓 NSF 董事會放心,合作是建立在堅實的基礎之上的。
加拿大維多利亞物理學家安迪·伍茲沃思在 5 月底主持了該專案的外部審查,他說 LSST 已經站穩了腳跟。“這種巡天的時機已經到來,”他說。