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为什么我们需要詹姆斯·韦伯太空望远镜

詹姆斯·韦伯太空望远镜的命运悬而未决,资金削减威胁着重要的美国宇航局科学项目。

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在过去的24小时里,天文学界开始面对詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)可能被取消的局面。众议院拨款委员会下属的商务、司法和科学小组 建议:“为美国宇航局科学项目拨款45亿美元,比去年水平减少4.31亿美元。该法案还终止了对詹姆斯·韦伯太空望远镜的资助,该望远镜的预算超支数十亿美元,并且管理不善。” 这并非JWST的绝境,因为政府的许多其他部门尚未发表意见,但这并非好消息。从公众的角度来看,削减“预算超支数十亿美元且管理不善”的项目听起来确实是合理的。但我希望花几分钟时间解释一下,事情并没有像委员会希望你相信的那么简单。首先,在天文学的许多领域,我们正迅速接近在没有JWST的情况下科学研究的极限。我最近刚结束一个关于银河系外天文学的研究生课程,我无法告诉你我多少次向学生们介绍了一个领域的现状,然后不得不说:“如果我们要将这个领域推向新的水平,我们就需要JWST”。为了说明这一点,下面的图表显示了在固定时间内,用不同望远镜可以探测到的天文点源的亮度(即通量),作为波长的函数(以及典型的星系光谱)。品红色点显示JWST比现有的任何设备都灵敏数百倍。从科学影响来看,这就像是在探索地球地形时,步行(4英里/小时)和飞行(400英里/小时)的区别。这还不包括JWST与该图表中任何其他望远镜相比,角分辨率的巨大提高——JWST将能够看到在这些波长下前所未见的精细结构。

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此外,JWST将突破天文学中最激动人心的领域的一些限制,这些领域具有最广泛的公众吸引力,包括高红移星系和系外行星。公众理所当然地喜爱哈勃望远镜拓展了我们对宇宙的视野,但它不会永远存在。(考虑到资金限制,哈勃最可能的命运和你20岁的丰田 Tercel 一样——它能把你带到目的地,但总有一天你会停止花钱修理暖气,更换破裂的挡风玻璃,以及处理漏油问题,并接受迟早会抛锚在路边。)当哈勃望远镜报废时——它将在十年内或更短时间内报废——是什么系统能够拓展哈勃所揭示的奇迹?就连Milky Jay也知道JWST是未来。JWST的夭折将是美国太空天文学的巨大打击。在地面上,美国已经将许多历史上的优势让给了欧洲人。如果JWST被取消,将对美国在运行真正的太空天文台方面的主导地位造成沉重打击。美国宇航局将继续在太空进行“实验”——即针对有限科学目标的特定小型任务,但他们将放弃在创建任何都可以使用的旗舰设施方面的独特地位。哈勃望远镜的巨大影响在很大程度上是因为它不是针对一个特定问题的具体实验。它具有广泛的能力,通过维修任务得到更新,但利用这些能力基本上是“众包”给全世界的。通过对科学提案进行持续的严格、坦率地说残酷的评估,科学界确定了需要哈勃来解决的最重要科学问题。这个过程每年都进行一次,确保哈勃获得最大的效益。同样的过程也适用于美国宇航局的其他“旗舰”任务(例如,钱德拉、斯皮策),这些任务专注于其他波长,但这些设施也正在迅速耗尽时间。要了解JWST的损失意味着什么,请看下面美国宇航局任务的时间线图。JWST是唯一一个即将出现的旗舰天文台。如果我们失去它,下一个有伟大想法的人将失去尝试的机会。

所以,是的,JWST的花费比计划的要多。但大部分成本现在是“沉没成本”,而且望远镜和仪器的大部分实际上已经存在。这不仅仅是一个人们一直在往里扔钱却得不到任何东西的无底洞——有用的东西实际上已经被制造出来了!而且还能工作!我当然宁愿JWST按时按预算发射,但鉴于我们离最终目标如此之近,我更倾向于继续推进。取消JWST不会带来其他太空科学机会的黄金时代(“挤出效应理论”,即一旦JWST的阴影消失,千朵鲜花将绽放)。资金将简单地从太空天文学领域消失,与其说是一个我们可以共同攀登的单一的树,不如说是一些较小的灌木。所以,最后,我想分享一段关于JWST最精彩的倡导视频。[embed]http://www.youtube.com/watch?v=ihpNNBmJypE[/embed](编辑:我意识到Risa刚刚发布了这个!她有“如何联系你的立法者”的信息,这是你此刻能做的最重要的事情。)

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