寻找外星生命引发巨型望远镜之争

对阿雷西博天文台(世界上最大的单碟射电望远镜)的私人资助可能是一颗毒丸

An aerial view of Arecibo Observatory

阿雷西博天文台,世界上最大的、最灵敏的单碟射电望远镜,正面临着公共和私人资金来源之间拉锯战带来的不确定未来。

图片由NAIC - 阿雷西博天文台提供,NSF设施/图片由H.施韦克拍摄

在最近为重振地外文明搜寻(SETI)所做的努力中,存在一个巨大的漏洞,这个漏洞之大,估计可以容纳3.57亿盒玉米片。

上周,科技亿万富翁尤里·米尔纳宣布了“突破聆听”计划,这是一项为期10年、耗资1亿美元的SETI强心剂,由米尔纳的突破奖基金会运作。该计划包括为三家世界级天文台提供前所未有的SETI观测时间资金:西弗吉尼亚州的绿岸望远镜、加利福尼亚州的自动行星搜寻器望远镜和澳大利亚的帕克斯天文台。合作伙伴关系中缺少的是位于波多黎各的阿雷西博天文台,该天文台宽305米,是世界上最大的、最灵敏的单碟射电望远镜。SETI之父和前阿雷西博天文台台长,天文学家弗兰克·德雷克曾经计算过,该仪器不仅可以容纳所有这些玉米片,还可以在整个星系中接收(或发送)无线电信息。

最初,这个遗漏似乎是无法解释的,因为SETI和阿雷西博是密不可分的。德雷克是“突破聆听”计划的关键人物,他曾于1974年用该望远镜向球状星团M13发送了他的“阿雷西博信息”。这条信息旨在成为来自我们文明的星际明信片,其中包括我们星球、我们的太阳系甚至DNA配方的象形图。今天,该天文台仍然是为开创性的SETI@home公民科学项目提供数据的主要来源,该项目利用闲置的计算机时间来搜寻数据中的外星信号。和德雷克一样,SETI@home也是“突破聆听”计划的关键组成部分,并将把该项目的一些新数据分发给其数百万志愿者。


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据《大众科学》了解,该基金会过去和现在仍然有兴趣与阿雷西博合作。但据阿雷西博天文台台长罗伯特·克尔称,这种合作关系目前因天文台的所有者——美国国家科学基金会(NSF)插入的毒丸而受阻。这种情况是一个惊人的例子,说明了一个资金短缺的联邦机构试图将一个昂贵的世界级设施转移到私营部门,而代价可能是损害其进行世界级科学研究的能力。

在预算削减的推动下,多年来,美国国家科学基金会一直试图通过剥离包括阿雷西博在内的较旧设施,鼓励每个设施寻找外部资金合作伙伴,否则将面临关闭的风险,从而保留其广泛的研究资助计划并支持较新的设施。美国国家科学基金会审查并批准所有可能的合作关系,前提是合作关系不干扰天文台对该机构的义务。例如,美国国家科学基金会还拥有绿岸天文台,并且也在寻求剥离它,即使最先进的设施为天文学家提供了世界上最大的全可操纵射电天线(阿雷西博大得多,但不能对准天空的所有部分)。美国国家科学基金会批准了绿岸的“突破聆听”合作伙伴关系,允许米尔纳购买该望远镜15%的SETI观测时间,尽管美国国家科学基金会官员表示,即使有了这笔资金注入,绿岸的持续运营仍然岌岌可危。

据克尔称,“突破聆听”向阿雷西博提出了一份类似的合作合同,但当美国国家科学基金会告知克尔和阿雷西博执行管理委员会其余成员,该协议将被视为该机构剥离战略的一部分时,谈判陷入僵局。也就是说,要接受“突破聆听”的资金,阿雷西博首先必须放弃美国国家科学基金会的进一步资助,该资助目前通过一项合作协议每年提供约400万美元,该协议将于2016年9月到期。(该天文台还从其他来源获得资金,包括美国国家航空航天局每年约200万美元的资金,该机构利用阿雷西博监测潜在危险的近地小行星。)

克尔说,即使有该基金会承诺的“突破聆听”资金,美国国家科学基金会的剥离“很可能会导致阿雷西博科学业务的停止,并可能导致关闭”。克尔说,如果阿雷西博在剥离后设法保持开放,它将难以履行拟议的“突破聆听”合同,该合同不包括望远镜电力等基本运营成本的资金。

美国国家科学基金会天文科学部主任詹姆斯·乌尔维斯塔德对克尔的说法提出异议。他说,阿雷西博“非常有价值”,如果天文台能够与“突破聆听”合作,美国国家科学基金会“将非常高兴”。即便如此,他也不会排除天文台通过未来的“突破聆听”合作而失去美国国家科学基金会资助的可能性。乌尔维斯塔德说,这个决定取决于阿雷西博管理层尚未向美国国家科学基金会提供的拟议合作关系的细节。

乌尔维斯塔德说:“我们没有任何硬性规定,说如果你找到一些带来一美元的新伙伴,我们就会从你那里拿走一美元。”相反,他说,美国国家科学基金会根据任何可能的合作关系如何影响该机构的更广泛使命进行评估。美国国家科学基金会规定,其所有望远镜,包括阿雷西博,都必须执行美国天文学界通过同行评审提出和选择的观测计划。乌尔维斯塔德说:“我们每天都在为有限的资金做出优先选择,决定把钱花在哪里。” “如果[阿雷西博的]一部分时间不再用于开放用户社区科学,我们必须考虑……我们是否应该给他们同样的资金来减少我们使命的完成?”

克尔拒绝了美国国家科学基金会的立场,认为这是一个巧妙设计的两难境地,目的是进一步实现该机构的预算削减目标。尽管“突破聆听”在阿雷西博的观测可能很有吸引力,但它们将在同行评审范围之外进行,因此不会对美国国家科学基金会授权的那部分做出贡献。为履行“突破聆听”合作关系而可能需要进一步削减美国国家科学基金会授权的科学观测,因此可能为美国国家科学基金会提供一个方便的借口,为剥离辩护。“这种情况变得不择手段,”他说。“美国国家科学基金会现在坚持要我们进行商业的、未经同行评审的科学研究,以便他们可以剥离——并积极地表明阿雷西博不再进行主流射电天文学,因此不值得美国国家科学基金会的投资。令人震惊。”

很可能,“突破聆听”将继续追求阿雷西博,在陷入困境的天文台和美国国家科学基金会之间寻求中间立场。除了“突破聆听”之外,米尔纳还成立了一个姊妹计划,阿雷西博似乎是为该计划量身定做的。这项名为“突破信息”的耗资100万美元的计划是一项公开竞赛,旨在设计发送给外星文明的数字信息。米尔纳、德雷克和参与该项目的其他人仔细地指出,“突破信息”目前不包括单方面发送这些信息的计划——许多天文学家现在认为这种做法是不负责任的,并且可能很危险,因为它可能会引起敌对先进文明的注意。但不可否认的是,发送有针对性的信息将比在宽带、广域范围内搜索健谈的外星人需要更少的时间在阿雷西博上,这意味着它可以更容易地与正在进行的美国国家科学基金会和美国国家航空航天局同行评审的科学观测共存。

美国国家科学基金会似乎有兴趣参与其中。完全剥离和关闭阿雷西博(该天文台建在波多黎各丛林深处一个巨大的石灰岩天坑中)将迫使该机构拆除该天文台,并将该地区恢复到其“自然状态”。自2008年以来,美国国家科学基金会委托的两项工程研究估计这项工作的成本约为1亿美元——与米尔纳整个十年SETI计划的价格标签相同。

Lee Billings is a science journalist specializing in astronomy, physics, planetary science, and spaceflight, and is a senior editor at 大众科学. He is the author of a critically acclaimed book, Five Billion Years of Solitude: the Search for Life Among the Stars, which in 2014 won a Science Communication Award from the American Institute of Physics. In addition to his work for 大众科学, Billings's writing has appeared in the New York Times, the Wall Street Journal, the Boston Globe, Wired, New Scientist, Popular Science, and many other publications. A dynamic public speaker, Billings has given invited talks for NASA's Jet Propulsion Laboratory and Google, and has served as M.C. for events held by National Geographic, the Breakthrough Prize Foundation, Pioneer Works, and various other organizations.

Billings joined 大众科学 in 2014, and previously worked as a staff editor at SEED magazine. He holds a B.A. in journalism from the University of Minnesota.

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