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哈勃望远镜的更多麻烦

哈勃空间望远镜的未来面临不确定性,美国宇航局 2006 年的预算提案可能导致其在 2008 年结束。

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图片由 NASA/STScI 提供

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关于哈勃空间望远镜的争论不会停止。在美国宇航局局长肖恩·奥基夫于 2004 年 1 月 16 日宣布计划废弃这架著名望远镜后,公众和科学界的强烈反对促使了几项拯救它的计划。现在,就在哈勃望远镜的未来看起来更加光明之际,它却遇到了大型科学项目最大的敌人之一:金钱。如果美国宇航局提议的 2006 年预算获得通过,将不会有哈勃望远镜的救援任务,这架望远镜可能会在 2008 年报废。“我认为这是国家的悲剧。这是科学的悲剧。我认为这是所有对宇宙感到好奇的人的悲剧,”普林斯顿高等研究院的约翰·巴卡尔说。

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对于巴卡尔和哈勃望远镜的其他支持者来说,最新消息结束了这一年中关于望远镜命运的喜忧参半的过山车式时期。奥基夫最初以担心宇航员安全为由,拒绝授权一次太空飞行任务来修复和升级哈勃望远镜,但在 2004 年 6 月初征集了机器人维修任务的提案。然后,在 8 月,他承诺要求国会资助这样的任务。“每个人都说,‘我们要拯救哈勃。好,我们来拯救哈勃吧,’”他说。

与此同时,国家科学院发布了一份由美国宇航局委托撰写的报告,该报告认为载人航天飞机任务比机器人任务成功率更高,而且可以更快、更便宜地完成。国会召集的另一专家小组肯定了学院的结论。美国天文学会也主张进行载人任务。

美国宇航局 2006 年的预算提案似乎终结了这场争论:预算中拨给哈勃望远镜的唯一资金将用于“使其离轨”,也就是说,使其可控地进入大气层,以便安全地坠入海洋。美国宇航局的预算文件称,救援任务将花费高达 10 亿美元,这将严重挤占美国宇航局其他科学项目。一位内部消息人士质疑该机构的计算:“航天飞机计划耗资约 40 亿美元,所以如果你只飞行四次航天飞机,那么每次航天飞机的成本就是 10 亿美元。但如果你飞行五次航天飞机,成本将上升到 42 亿美元;再增加一次航天飞机旅行的边际成本非常小。”

空间望远镜科学研究所的天文学家科林·诺曼指出,美国宇航局已经为取消的哈勃望远镜升级计划建造了两台昂贵的新仪器:宇宙起源光谱仪和广域相机 3。他建议,与其挽救目前的哈勃望远镜,不如利用现有部件制造一个替代品——哈勃起源探测器。如果再安装一个名为“超广角成像仪”的相机,该相机目前正在日本开发中,那么这架新望远镜将能够研究暗能量和暗物质,并搜索其他恒星周围的行星。“你将得到一个哈勃望远镜的升级版,”诺曼说。诺曼的许多同事并不信服。“当已经有东西可以完成工作时,却要发射新的东西,这似乎有些疯狂,”加州理工学院的巴里·巴里什说。

事实上,美国宇航局已经在开发哈勃望远镜的继任者:詹姆斯·韦伯空间望远镜,计划于 2011 年 8 月发射。地面望远镜的能力也正在迅速提高。其中最好的望远镜现在几乎可以媲美哈勃望远镜的清晰度,并且可以探测到更暗的天体。另一方面,它们仍然受到地球大气的限制,大气会吸收来自年轻恒星和类星体等高能天体的紫外线。韦伯望远镜经过优化,可以研究最早和最遥远的星系,这些星系在比可见光略长的红外波长下研究效果最好。因此,它不仅无法探测紫外线,甚至无法看到普通光。“它不会进行哈勃望远镜尚未完成的科学研究。它不是下一代哈勃,”巴里什说。

天文学家可能很快就需要适应没有哈勃望远镜的技能。望远镜用来保持稳定的六个陀螺仪正在一个接一个地失效。目前,望远镜只剩下三个。当陀螺仪全部失效时,哈勃望远镜将自行关闭,但仍可修复。电池故障是一个更严重的问题。目前的电池最早可能在 2008 年到期。当这种情况发生时,望远镜会冷却并冻结,导致其结构变形而无法修复。

巴卡尔是一位经验丰富的大型物理和天文学项目专家,他仍然乐观地认为哈勃望远镜的麻烦会像以前一样过去:“1976 年,后来的哈勃望远镜——大型空间望远镜——被从总统的预算中删除了,因为决定优先考虑美国宇航局的非科学或发展活动,这与现在哈勃望远镜的情况非常相似。天文学家和物理学家涌向国会,唤醒了对这架望远镜的兴趣,这种兴趣在这些年里不断增加。这架望远镜在预算中得到了恢复,结果就是我们在过去十年半里看到的令人惊叹的图像。我希望一个由参议员和国会议员组成的跨党派团体能再次将哈勃空间望远镜恢复到预算中。我认为它的未来可能比过去更光明。”

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