加利福尼亚州山景城
每年有几十个夜晚，美国宇航局都会派遣一架载有 2.5 米望远镜的巨型喷气式飞机升空。当它飞越地球大部分大气层时，这个独一无二的天文台——一个名为同温层红外天文台（SOFIA）的美国-德国合作伙伴关系——可以窥视新生恒星的核心和其他天文奇观。最近，它还发现了一种已知在宇宙中形成的第一种分子。
独特的视角使观测者能够高于地球大气层中的大部分水蒸气，从而使他们能够研究地面无法看到的红外光中的天体。但是，每年耗资数千万美元运行的 SOFIA 并没有像许多天文学家希望的那样令人印象深刻。根据一项分析，在 2014 年至 2018 年的最初 5 年运行期间，它平均每年仅发表 21 篇科学论文，使其成为全球生产力最低的望远镜之一。
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通过信息自由请求，《自然》杂志获得了去年一个独立小组对 SOFIA 做的严厉评论副本。该报告经过大量编辑，但证实该天文台远未达到其目标，包括每年发表 150 多篇科学论文的目标。
“当然，SOFIA 没有发挥其潜力，”位于华盛顿特区的美国宇航局天体物理学部负责人保罗·赫兹说。
这甚至还没有考虑到正在颠覆全球生活和研究的新冠病毒大流行。由于新冠病毒的威胁，SOFIA 自 3 月 12-13 日晚以来一直处于停飞状态。
与时间赛跑
SOFIA 现在正争分夺秒地证明其价值。今年 2 月，美国总统唐纳德·特朗普的政府提议永久关闭 SOFIA，称其效率不足以证明美国宇航局每年 8500 万美元的成本是合理的。（尽管如此，国会不太可能采纳特朗普关于取消该任务的建议。德国还为 SOFIA 的预算贡献了 20%。）它是美国宇航局运营的第二大最昂贵的天体物理任务，仅次于哈勃太空望远镜。
“摆在面前的是一个真正的挑战，而且时间非常紧迫，”明尼苏达州明尼阿波利斯市的明尼苏达大学的天文学家查尔斯·伍德沃德说，他曾使用 SOFIA 进行研究。“他们必须提出一个大胆的计划，并且必须迅速执行该计划。”
SOFIA 的领导者正在努力回应去年进行的两项独立审查，一项关于该任务的科学，另一项关于其飞机运行。他们现在正在竞相提高望远镜的科学影响力，例如微调飞行时间和地点以收集更高质量的观测数据。该项目还在努力增加档案中 SOFIA 数据的数量，以吸引天文学家挖掘过去的观测数据并在其上发表新的论文。档案出版物约占哈勃等高性能天文台论文的一半。
“我们的首要目标是提高影响力和生产力，”SOFIA 在位于加利福尼亚州山景城的美国宇航局艾姆斯研究中心的代理项目科学家纳西姆·兰瓦拉说。“让我们卷起袖子，着手去做吧。”
SOFIA 通常从加利福尼亚州帕姆代尔的美国宇航局基地起飞，携带一个科学家和技术人员团队，每晚观察天空 8-10 小时。有时，它会迁往新西兰，以研究南天目标，例如银河系的中心。通过在高层大气中飞行，SOFIA 能够以地面望远镜看不到的红外波长进行观测——科学家无需建造并发射一颗完整的红外卫星进入轨道。
最初，SOFIA 管理人员试图最大化其进行观测的小时数。但是他们对飞机的安排非常有效，以至于它启动了许多不同的观测项目——并且许多项目从未完成。在 SOFIA 的最初 5 年中，只有 40% 被指定为高优先级的提案最终完成。
在同一时期，SOFIA 平均每年发表 21 篇论文，在包括 29 个地面望远镜和哈勃太空望远镜的列表中排名倒数第二。就引用次数衡量的影响而言，SOFIA 排名最后。加拿大维多利亚市的赫兹伯格天文学和天体物理学研究中心的丹尼斯·克拉布特里应《自然》杂志的要求进行了分析。
新的希望
SOFIA 的发表率现在开始上升，去年为 33 篇论文。管理 SOFIA 的位于马里兰州的大学空间研究协会的研究副主任詹姆斯·杰克逊说，最终目标是每年 75 到 100 篇论文。“超过 150 篇是一个延伸目标，”他说。
SOFIA 的领导者试图通过特殊的观测项目来增强其相关性，例如，在 2019 年红巨星参宿四开始意外变暗后对其进行研究，以及在月球上寻找未来美国宇航局任务可能探索的水矿床。“人们认为 SOFIA 的科学研究没有取得进展——这不是现实，”杰克逊说。“我们正在产生世界一流的科学成果。”
“对于我的研究而言，SOFIA 至关重要——我们获得的数据无法通过其他任何方式获得，”弗拉格斯塔夫北亚利桑那大学的行星科学家玛吉·麦克亚当说，她曾使用 SOFIA 研究中红外波长中的小行星，这揭示了它们含有多少水的信息。“我的整个职业生涯都基于此。”
然而，SOFIA 在未来几个月将面临许多障碍。新冠病毒大流行可能会使其停飞一段时间，并威胁到今年晚些时候计划部署到新西兰的计划。国会将决定总统的预算请求的命运，包括是否终止天文台。管理美国-德国关于 SOFIA 合作的协议将于年底到期，需要续签。
“我们被迫坐下来，弄清楚我们现在的位置——特别是我们的科学在哪里，”SOFIA 科学团队的德国首席代表伯恩哈德·舒尔茨说。“我完全相信这是一个非常适合并且值得做的项目。但有时，您需要这些审查工作才能得出这个结论。”
本文经许可转载，并于 2020 年 4 月 10 日首次发表。