COVID-19 迫使地球上最大的望远镜关闭。但仍有一些孤立的天文学家在守望宇宙

警报于 4 月 3 日凌晨 3 点左右响起。一场电气故障使庞大的南极望远镜在绘制宇宙大爆炸遗留下来的辐射图时停滞不前。天文学家艾伦·福斯特和杰弗里·陈爬下床，穿好衣服，以抵御室外零下 70 华氏度的低温。然后，他们徒步几千英尺穿过冰面，重新启动望远镜。

南极的太阳在几周前就已落下。白天要再过六个月才会回来。然而，地球南端的生活并没有发生太大变化——尽管世界其他地区已天翻地覆。该地区最后一班飞机于 2 月 15 日离开，因此无需保持社交距离。42 名“越冬者”仍然一起工作。他们仍然一起吃饭。他们仍然共用健身房。他们甚至大多数晚上都打轮滑曲棍球。

这就是为什么南极望远镜是少数仍在监测夜空的巨型天文台之一。

《天文学》杂志的一项统计发现，最近几周，由于 COVID-19 疫情，地球上 100 多台最大的研究望远镜已经关闭。2 月和 3 月初的零星关闭已演变为观测天文学的几乎全面停摆。而且，关闭不太可能很快结束。

天文台主任表示，他们可能会停机三到六个月，甚至更长时间。在许多情况下，恢复运营将意味着在疫情期间发明新的工作方式。对于某些需要技术人员团队维护和操作的仪器来说，这可能是不可能的。因此，新的天文发现预计将陷入停滞。

“如果世界上每个人都停止观测，那么我们的数据就会出现一个无法恢复的空白，”德克萨斯州麦克唐纳天文台的天文学家史蒂文·贾诺维基说，“这将是我们在天文学界没有数据记录所发生事件的一段时期。”

然而，这些短期损失并不是天文学家主要关心的问题。

他们习惯了因恶劣天气而失去望远镜观测时间，并且他们和所有人一样担心冠状病毒对其亲人的风险。因此，目前，大多数天文学家所能做的就是待在家里，等待风暴平息。

“如果我们迎来数百年来的首次亮超新星，那将是糟糕的，”卡内基天文台主任天文学家约翰·穆尔切说，“但除了像那样真正罕见的事件，大部分科学工作都将在明年完成。宇宙已有 137 亿年的历史。我们可以等几个月。”

考虑到疫情对天文学的长期影响，前景变得更加黯淡。专家们已经担心，全球经济挥之不去的损害可能会破坏未来十年尖端天文学研究的计划。

国家射电天文学台台长托尼·比斯利说：“是的，会有大约六个月的数据损失，但从长远来看，经济影响可能更大。在数百万人失业的情况下，建造新望远镜将变得困难。我怀疑最大的影响将是我们即将经历的金融核冬天。”

关闭通往宇宙的窗户

通过对数十名研究人员、行政人员、新闻官和天文台台长的采访和电子邮件交流，以及查阅科学家之间流传的一份私人清单，《天文学》杂志证实，由于 COVID-19，地球上 120 多台最大的望远镜现已关闭。

许多关闭发生在三月下旬，当时亚利桑那州、夏威夷和加利福尼亚州等天文学资源丰富的州发布了居家令。北美十大光学望远镜中的九台现已关闭。在观测中心智利，政府对全国实行了严格的封锁，关闭了数十台望远镜。西班牙和意大利，这两个拥有丰富天文社区且 COVID-19 感染人数众多的欧洲国家，已于数周前关闭了它们的天文台。

甚至许多小型望远镜现已关闭，从夏威夷的冒纳凯阿火山到智利阿塔卡马沙漠，再到西班牙加那利群岛的山顶都下达了全面关闭的命令。科学史学家表示，在现代天文学时代从未发生过类似事件。即使在第二次世界大战的混乱中，望远镜也仍在观测。

20世纪40年代，当战争的恐惧笼罩美国人时，德国出生的天文学家沃尔特·巴德被软禁。因此，他著名的宣布加利福尼亚州的威尔逊山天文台为他的正式住所。由于洛杉矶的灯光变暗以避免敌机轰炸，巴德独自操作着世界上最大的望远镜，对宇宙做出了开创性的发现。其中，巴德的研究揭示了多个人口恒星，这使他意识到宇宙比之前认为的要大一倍。

自那以后的几十年里，天文学家建造了越来越大的望远镜，以观测更微弱、更遥远的物体。仪器变得越来越复杂和专业化，通常需要在单个夜晚多次更换。巨大的望远镜镜面需要定期维护。所有这一切意味着天文台工作人员有时需要数十人，包括工程师和技术人员，以及观测员和天文学家。大多数研究人员仍然亲自前往望远镜进行观测，这使他们前往遥远的地方。因此，主要天文台可以像小村庄一样，配备酒店式住宿、厨师和医务人员。

但是，尽管天文台可能很偏远，但在疫情期间很少有能够安全运行的。

“我们大多数望远镜仍然采用经典模式工作。我们确实有一些远程选项，但我们绝大多数天文学家仍然前往望远镜，”穆尔切说，他还负责管理智利的拉斯坎帕纳斯天文台及其麦哲伦望远镜。“它不像你想象的那么自动化。”

“你不知道你错过了什么”

地球上一些最复杂的科学仪器是引力波探测器，它们可以捕捉到两个大质量物体合并时产生的时空中几乎察觉不到的涟漪。2015 年，首次引力波探测为天文学家研究宇宙开辟了一条全新的途径。自那时以来，天文学家已经证实了数十次此类事件。

最著名的设施，位于华盛顿州和路易斯安那州（这两个都是疫情热点地区）的双子座激光干涉仪引力波天文台（LIGO）于 3 月 27 日关闭。其意大利合作天文台 Virgo 于同一天关闭。（它也位于该国 COVID-19 疫情的震中附近。）

来自 18 个国家的 1200 多名科学家参与了 LIGO 项目。没有其他仪器能够像 LIGO 和 Virgo 那样灵敏地探测到黑洞和中子星碰撞产生的引力波。幸运的是，天文台的第三次观测运行已接近尾声，原定于 4 月 30 日结束。

“你不知道你错过了什么，”LIGO 发言人，威斯康星大学密尔沃基分校的天体物理学家帕特里克·布雷迪说。“我们每周探测到一次双黑洞碰撞。所以，平均来说，我们错过了四次。但我们不知道它们会有多特别。”

引力波探测器现在将进行升级，这将使它们离线至少到 2021 年底或 2022 年初。但疫情已经推迟了其计划的第四次运行的初步测试。布雷迪说，这可能会阻止未来的工作，甚至扰乱供应链。因此，尽管现在还为时过早，但天文学可能需要等上几年才能有新的引力波发现。

此外还有事件视界望远镜（EHT）。去年，EHT 合作组织发布了有史以来第一张黑洞图像。而在 4 月 7 日，他们又发布了另一张前所未有的图像，凝视着一个距离约 50 亿光年的星系中的黑洞喷流。但现在，由于其合作仪器关闭，EHT 已取消了今年的全部观测运行——它只能在 3 月和 4 月收集数据。

全球范围内，只有少数大型光学望远镜仍在运行。

绿岸天文台，地球上最大的可操控射电望远镜，仍在搜寻外星智能，观测从星系到气体云的一切。

位于夏威夷哈雷阿卡拉火山山顶的双子座 Pan-STARRS 望远镜仍在扫描天空，寻找危险的来袭小行星。这两台仪器都无需多个人在同一栋楼里即可运行。

夏威夷 Pan-STARRS 天文台主任肯·钱伯斯表示：“我们是一项由 NASA 资助的基本服务，旨在帮助保护地球免受小行星撞击。只要我们能够这样做，同时不危及人员或设备，我们就会继续执行这项任务。”

仅存的巨型望远镜

随着世界上最新、最好的望远镜圆顶关闭，一些较旧、技术含量较低的仪器现在成为了地球上最大的运行天文台。

据一位发言人证实，东半球仍在运行的最大光学望远镜是俄罗斯在高加索山脉的博尔肖伊方位望远镜，它拥有相对适中的 6 米镜面，已有 45 年历史。

而且，在可预见的未来，地球上最大的光学望远镜现在是位于西德克萨斯州农村麦克唐纳天文台的 10 米霍比-埃伯利望远镜 (HET)。天文学家通过一项特殊的研究豁免和对操作程序的重大改变，设法使这台近 25 年历史的望远镜保持开放。

为了减少接触，HET 的控制室里只有一名观察员。一个人负责启动设备。一个人每晚多次更换仪器，因为望远镜从使用宜居带探测器观测系外行星，切换到使用其现在名称不佳的 VIRUS 光谱仪研究暗能量。任何不必在现场工作的人现在都在家工作。

“我们没有世界上最好的天文台地点。我们不在莫纳克亚，也没有那么壮观，”HET 的科学运营经理贾诺维基说。“我们没有任何昂贵的自适应光学设备。我们甚至没有双轴望远镜。那（原本是）为了大幅节省成本。”

但他补充说：“在这个罕见的例子中，这却是一个优势。”

HET 的主管天文学家现在正在他西德克萨斯州客房里的一张折叠式牌桌上，用他从储藏室里找到的几台旧电脑显示器管理着地球上目前最大的望远镜。

与霍比-埃伯利望远镜一样，少数剩余的天文台由骨干人员运行或完全自动化。所有接受采访的望远镜经理都强调，即使它们现在开放，如果出现故障，它们也无法进行维修，这使得它们在当前环境下还能运行多久尚不清楚。

“我们会错过一些物体”

茨威基瞬态设施 (ZTF) 是南加州帕洛马天文台的一台中型自动化望远镜，它仍在每晚绘制北天图。而且，由于自动化，它仍然开放。

这个所谓的“发现引擎”通过加州理工学院的计算机搜索新的超新星和其他瞬时事件，这些计算机将每张新地图与旧地图进行比较。当软件发现什么时，它会向世界各地的望远镜触发自动警报。上周，它发出了多个潜在新超新星的通知。

同样，由亚利桑那州莱蒙山卡塔琳娜巡天观测站组成的望远镜群仍在搜寻天空中的小行星。仅在过去一周，他们就发现了 50 多颗近地小行星——无一危险。

另一个小型机器人望远镜群——国际拉斯坎布雷斯天文台网络——也设法保持开放，尽管站点数量比以前少。最近几周，他们的望远镜跟踪了从小行星到超新星等一系列意想不到的天文事件。

拉斯坎布雷斯天文台主任丽莎·斯托里-隆巴迪说：“我们很幸运能够继续关注潜在的新发现。”

但总的来说，可用于捕捉和确认夜空中新物体的望远镜数量减少了，这意味着发现会减少。

Pan-STARRS 望远镜主任钱伯斯表示，他的团队在发现新的小行星和超新星时被迫自行进行后续观测。“这意味着我们发现的会更少，并且会错过一些在正常情况下会发现的物体，”他说。

“这让他们压力很大”

北亚利桑那大学的天文学家克里斯蒂娜·托马斯研究小行星。在亚利桑那州的居家令下，她是在 3 月 31 日洛厄尔发现望远镜关闭前最后一位使用它的观察员。

托马斯警告说，短期内，研究生可能会首当其冲地承受科学研究损失的打击。资深天文学家通常有大量积压的数据等待他们分析。但博士生往往急需收集数据才能按时毕业。

“这让他们感到压力的方式与我不同。我们习惯于预留一晚左右的时间应对多云天气，”托马斯说。“如果这种情况持续数月，可能会让（研究生）落后很多。”

托马斯的一名学生原计划由美国宇航局的空中天文台 SOFIA 收集其毕业论文的观测数据。但这架飞行望远镜目前停飞在加利福尼亚，学生何时能够完成研究尚不清楚。即使天文学恢复正常，所有人也将同时重新申请望远镜观测时间。

但损失不仅限于研究生。长时间的天文台停工也可能影响托马斯自己的研究。今年晚些时候，她计划观测双星小行星 Didymos，NASA 计划于 2021 年访问这颗小行星。这些观测旨在帮助绘制任务路线。

“我们面临的最大问题是：‘我们什么时候能再次进行观测？’”托马斯说。“如果只是几个月，我们就能恢复正常。如果时间拖得更长，我们就会开始错过重要的机会。”

不能一键开关

在社交距离时代，正是那些导致观测天文学停滞不前的特质，也将使得在疫情完全过去之前，重新启动望远镜变得异常艰难。因此，即使居家令解除，一些天文台也可能认为恢复正常运营不安全。他们将不得不寻找新的方式在狭小空间内团队合作。

“我们现在才开始思考这些问题，”加州理工学院光学天文台副台长安迪·博登说，他还协助分配夏威夷凯克天文台望远镜的观测时间。“望远镜操作的某些方面确实会让人们共享空间，这将是我们摆脱当前指令后需要解决的一个难题。”

天文学家表示，他们相信能够找到解决方案。但这需要时间。NRAO 主任托尼·比斯利说，他的团队已经在解决他们现在称之为“VSDs”的问题，即违反社交距离问题。他们的变通方法通常是找到让一个人完成过去需要整个团队完成的工作的方式。

比斯利的研究中心运营着西弗吉尼亚州的绿岸望远镜、新墨西哥州的甚大阵列和全球甚长基线阵列——所有这些都仍在观测，这得益于远程操作和重新构想的工作流程。

尽管新的工作流程不如以前高效，但到目前为止，还没有出现无法解决的问题。然而，比斯利表示，有些工作最终可能需要为必须在同一房间工作的人员使用个人防护设备。他说，在医院防护设备短缺的情况下，他们无法在道德上使用此类设备。

但比斯利和其他人认为，这场灾难中仍然可以汲取到有趣且有价值的教训。

“总有一种感觉，你必须在建筑物里，你必须在会议上盯着其他人看，”他说。“在一个月的时间里，我认为每个人都惊讶于他们远程工作的效率有多高。随着我们在未来六个月左右的时间里做得更好，我认为有些部分我们不会再回到以前的一些工作流程了。”

现代大教堂

尽管付出了最大的努力和乐观的展望，但有些事情仍将超出天文学家的控制范围。

目前，研究人员正在完成2020 年天文学和天体物理学十年调查，这是一种科学普查。这份指导文件设定了未来 10 年的优先事项并建议资金支出方向。美国宇航局和国会在决定哪些项目获得资助时，会认真听取其建议。直到最近几周，经济一直强劲，天文学家曾希望在未来十年能有新的机器人探测器、更大的望远镜，并认真对待保卫地球免受小行星撞击的任务。

普林斯顿大学天体物理学家大卫·斯佩格尔去年在调查启动时告诉 SpaceNews.com 网站：“美国宇航局许多最重要的活动——从火星探测到研究系外行星，再到了解宇宙——都是长达几个世纪的项目，是中世纪宏伟大教堂建设的现代版本。十年调查为建造这些大教堂提供了蓝图，美国宇航局的科学在这些计划的指导下蓬勃发展。”

然而，许多专家预测 COVID-19 疫情将使美国陷入衰退；一些经济学家表示，失业人数可能与大萧条时期相当。

如果发生这种情况，政策制定者可能会削减建造这些现代科学大教堂所需的资金——即使在危机中我们呼吁科学家拯救社会。