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美国空间天文的未来十年

了解“十年调查”Astro2010 的关键空间任务建议,包括 WFIRST 和 Explorer 级任务。

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因此,“十年调查”(“Astro2010”)的结果出来了。我错过了网络直播(听说质量相当差),但阅读了 Roger Blandford 的幻灯片,并且大致浏览或阅读了初步报告的大部分内容。以下是我按领域分类的总结和初步反应。Steinn 也一直在他的博客上发表他的反应评论 在这里空间任务: 空间任务的最高建议是“WFIRST”——基本上是一个 1.5 米的广角红外成像仪,具有低分辨率光谱能力。这个概念是之前被称为“JDEM”(“联合暗能量任务”的缩写,它本身是“SNAP”——超新星(SN)加速探测器——的扩展和重构版本)的最新实现。目标是结合使用高红移超新星、重子声学振荡(BAO)和弱引力透镜来约束暗能量的参数。委员会建议该任务允许通用观测者(GO)计划(谢天谢地),并包含一个致力于通过微引力透镜探测系外行星的部分(真的吗?我并不太关注这方面,但我没听说过太多)。更新:从评论中得知,Andy Gould 有一篇 白皮书指出,弱引力透镜的要求与基于微引力透镜的行星搜索所需的要求基本相同。基本上,如果你决定追求弱引力透镜,这就可以免费获得。但是,他们**没有**采纳 Andy 的建议,即暗能量任务不应在一个卫星上追求 3 种独立的技术。)。下一个建议是一系列混合型小型卫星任务。这些“Explorer”级任务历史上非常成功——WMAP、GALEX 等——但最近由于资金限制以及旗舰任务(JWST)开发和运行的压力而被挤压。第三个建议是继续开发 LISA,一个轨道干涉引力波探测器。LISA 是一个非常棒的项目——我最初并不太感兴趣,但随着我了解得越多,它就变得越来越吸引人。我的合作博主 Daniel 对 LISA 进行了很多思考,也许我们可以让他多谈谈。对空间任务建议的反应总体而言:这些是艰难的选择,阅读报告可以看出,成本、可行性和竞争力被给予了**极大的**重视。IXO,下一代旗舰 X 射线任务,与之前的排名相比有所下降,这在很大程度上是因为委员会发现它在技术和财务上存在风险(“调查委员会还发现,IXO 的技术目前不够成熟,无法进行准确的成本和风险评估”)。他们反而将 IXO 列为“技术开发”的资金来源,以便为下一次报告做好准备。空间干涉仪任务(SIM 或 SIMlite)**完全**被取消,很大程度上是由于成本与科学回报不成比例。这些建议中最令人沮丧的是,美国天文学的整个子领域几乎被排除在了唯一可以运行的环境之外。X 射线、紫外线和高分辨率天文学(红外和射电除外)根本上是基于空间的,当 Chandra 和 HST 关闭时,将一无所有,并且在未来十年或更长时间内没有任何后续计划。如果你是一名红外天文学家,好日子还在继续——(考虑到 Spitzer、WISE、JWST 和现在的 WFIRST 系列),但整个社区将遭受重创。我认为 IXO 最终会启动,因为它是一个强大的任务,但当它开始收集数据时,还会剩下多少 X 射线天文学家?WFIRST:看看这将如何发展将会很有趣,因为即使没有这个任务,暗能量的三个技术中的两个在未来十年内也将取得相当大的进展——三个新的巨型哈勃多周期财库项目中的两个将有一个重要的偏高红移超新星成分,而地面 BAO 调查(如 BigBOSS)是十年内完成的可行选择。我确定还有探索空间,但到 10 年后我们会处于什么位置将会很有趣。欧洲空间局(ESA)还有一个排名很高的任务,功能非常相似。推进 WFIRST 的唯一方法是项目某种程度的合并。Explorer 任务:这项建议肯定会得到广泛的社区支持。对于某些波长范围,这将是唯一可行的选择。紫外线天文学家很可能在这里取得实际进展,因为通过提高探测器效率而不是增加昂贵的孔径(建造和发射成本高)可以取得巨大进步。高分辨率问题无法通过 Explorer 项目解决,因为您确实需要无法在此成本限制下实现的大的基线(大的基线 = 大的反射镜或干涉测量 = 昂贵)。不确定 X 射线方面可以做什么,但很难从 Chandra 或 XMM 降级到通过这种方法可获得的水平。LISA:我认为 LISA 很酷。我原以为 LISA 的技术挑战与 IXO 面临的挑战相当,但我明智地假设委员会在这个问题上的评估时间比我多得多。在这两者之间,LISA 可能具有更多的纯探索空间潜力。我们至少对空间 X 射线有所了解,但我们对空间引力辐射知之甚少。好吧,在处理其余建议之前,我得尝试做一些实际的科学研究……稍后继续

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