作者:Eric Hand,来自自然杂志
当航天飞机在最后一周滑行时,美国太空计划的另一个分支正面临黯淡的未来。天体物理学曾经是 NASA 经费最高的科学部门,并且凭借哈勃太空望远镜,长期以来一直是公共关系的赢家。但其两项旗舰望远镜任务——被列为美国天文学的最高优先事项——现在正受到预算限制开始收紧的威胁。
由于成本螺旋式上升和管理不善的指控而备受困扰,詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) ——哈勃望远镜期待已久的继任者——现在被一些批评家视为过于昂贵而无法发射。而广域红外巡天望远镜 (WFIRST) 将用于搜寻系外行星并探测人们知之甚少的暗能量现象,它可能需要太长时间才能开发出来,以至于不值得。此外,天体物理学部门正面临预算紧缩,而该机构内的其他科学部门则经受住了财政风暴,甚至有所斩获。
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“显然,对科学有强烈的支持,”天体物理学主任乔恩·莫尔斯在 7 月 13 日的一个咨询小组会议上说,当时他回顾了其部门在 NASA 科学等级中的地位。“这里的变化是关于优先事项。”
在巴拉克·奥巴马总统的支持下,该机构的地球科学预算处于历史最高水平。在接下来的四个月里,行星科学部门计划启动三项重大任务:前往月球、火星和木星。而太阳物理学部门计划发射一个探测器,以前所未有的近距离冲入灼热的太阳大气层。但由于 NASA 的整体科学预算相对持平,因此必须有所取舍。自 2008 年以来,相对于 NASA 的其他科学领域(参见“命运的衰落”)以及相对于其他机构的物理学和天文学经费,天体物理学的经费大幅下降。
在国会,该部门面临公然的敌意。当 Boss 上周在会议上哀叹预算趋势时,众议院拨款委员会正在支持一项法案,该法案将取消 JWST 的资金。无论如何,这架 6.5 米的望远镜对天文学的重要性至少将与哈勃望远镜一样。JWST 旨在在红外线波段工作,这是最古老的天体发光的地方,它可以回溯到宇宙的第一批恒星。它还可以利用太空真空提供的精细分辨率来发现类地行星。“NASA 偶尔会做一些改变游戏规则的事情,”伊利诺伊州芝加哥大学卡夫利宇宙物理研究所所长迈克尔·特纳说。“JWST 就属于这一类。”
但 JWST 的成本也改变了游戏规则。11 月,国会召集的一个独立小组猛烈抨击该项目的管理不善。它发现该望远镜的价格标签已膨胀至 65 亿美元,发射日期将不得不推迟到 2015 年(参见 自然468 , 353-354; 2010)。
即使是这种预测似乎也过于乐观了。在咨询小组会议上,新上任的 JWST 项目主管里克·霍华德表示,在他对任务进行全面改革后,该望远镜最早将于 2018 年发射。
“当然人们会感到失望,”位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的项目科学家约翰·马瑟说,该中心正在管理该项目。“我也希望它能更快实现。” 虽然额外的时间应该足以解决已经减缓项目进度的技术挫折,但它也增加了成本,因为工程师和科学家必须受雇更长时间。霍华德不愿透露新的价格标签究竟是多少,但他承认这将超过 65 亿美元。大约 30 亿美元已经花掉了。
为了使任务重回正轨,NASA 更换了 JWST 的所有高级管理人员,并任命霍华德担任负责人。他说,到目前为止,望远镜的所有 18 片镜片都已抛光和组装完毕。工程师们还确定了望远镜的一些红外探测器开始退化的原因。霍华德说,正在更换坏掉的探测器,额外花费 4000 万至 5000 万美元。
许多人预计,该项目的政治捍卫者,例如参议员芭芭拉·米库尔斯基(马里兰州民主党人),将能够抵御国会迫在眉睫的威胁。加州大学圣克鲁兹分校的天文学家加斯·伊林沃思曾参与审查 JWST 的独立小组,他说他真正担心的是该望远镜是否会获得在 2018 年发射升空所需的大量资金注入。白宫目前要求在 2012 年为该项目拨款 3.55 亿美元,并在未来四年内每年略有增加。伊林沃思说,按照这些水平,望远镜永远无法发射。
如果 JWST 再次延迟,将进一步危及下一个大型天体物理学任务 WFIRST。该项目被美国国家科学院去年对美国天文学的十年审查中宣布为最高优先事项,旨在测量暗能量的影响——据认为暗能量正在加速宇宙的膨胀——并监测遥远恒星的系外行星迹象。但 JWST 成本的上升,加上 NASA 天体物理学预算的下降,可能意味着这个 16 亿美元的项目可能无法走出图纸,更不用说发射台了。
欧洲航天局提出的到 2017 年发射类似望远镜欧几里得的提案,使 WFIRST 陷入了更大的困境。该提案于 7 月 14 日提交,将在 10 月份面临最后一轮选择。“如果欧几里得号发生并且像他们说的那样好,那么我不确定 [WFIRST] 是否有意义,”特纳说。
莫尔斯坚持认为,该部门的预算困境不会影响未来几年计划的其他较小的天体物理学任务,但对于许多天体物理学家来说,两项旗舰任务岌岌可危,这只是微不足道的安慰。
“我们当然比以往任何时候都更脆弱,”Boss 说,他担心局势的严重性可能会被天体物理学界以外的人所忽视。“也许人们会说,‘他们已经有了哈勃望远镜;这就是他们所需要的一切。’”
本文经自然杂志许可转载。该文章于 2011 年 7 月 19 日首次发表。