在美国地面实验历史性地探测到引力波之后,一个欧洲的太空项目正吸引着各方的兴趣。但是,尽管欧洲航天局(ESA)的顾问于 4 月 12 日建议增加对耗资数十亿欧元的引力波探测器的国际贡献,但监管障碍可能会阻碍与美国和中国提出的合作关系。
今年 2 月,美国先进激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的研究人员宣布,他们探测到了由两个黑洞合并产生的时空涟漪。欧洲航天局计划的太空天文台将能够探测到比地球上可能探测到的频率低得多的涟漪,从而可以看到更多种类的天文事件,包括超大质量黑洞之间的合并。
美国宇航局戈达德太空飞行中心(位于马里兰州格林贝尔特)的天体物理学家罗宾·斯特宾斯说,这样一个探测器被广泛认为是“引力波领域中你能做的最好的事情”。在对天文台的关键技术进行测试的任务成功之后,欧洲航天局顾问小组上个月得出结论,不仅该机构的计划是可行的,而且发射甚至可以提前,从 2034 年提前到 2029 年。
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最初,美国宇航局和欧洲航天局是这项工作的合作伙伴,但资金问题导致美国宇航局在 2011 年退出。此后,美国航天局表示,它只想在天文台中发挥次要作用。但是,围绕 LIGO 发现的兴奋意味着美国科学家渴望美国宇航局再次成为平等伙伴,麻省理工学院(位于剑桥)的物理学家莱纳·韦斯说,他是创建 LIGO 的重要人物。
斯特宾斯预计,负责评估美国十年审查进展的委员会(该审查决定了美国宇航局和其他资助机构的优先事项)将在本月晚些时候表示支持在欧洲航天局天文台中发挥更大的作用。但是,这样的角色可能需要美国宇航局在 2020 年的下一次审查之前找到更多的资金,这将意味着要么从其他项目转移资金,要么说服美国国会提供更多资金。
任何与欧洲航天局平起平坐地合作的计划,也可能会遇到欧洲航天局对大型任务的国际贡献上限为 20% 的政策,以防止项目因合作伙伴退出而崩溃。欧洲航天局科学规划和社区协调负责人法比奥·法瓦塔说,现在讨论是否会出现政策问题还为时过早。
美国不是唯一一个试图利用 LIGO 突破的国家。日本的引力波界也在寻找为欧洲航天局任务做出贡献的方法。斯特宾斯说,中国科学家多年来一直表示有兴趣。他说,他们可以为欧洲航天局的任务提供资金或实物贡献,以换取技术诀窍。
美国的参与也可能会使欧洲航天局与中国之间的任何潜在合作复杂化。2011 年引入的美国法律修正案几乎在所有情况下都禁止美国宇航局的科学家直接与中国同行合作。斯特宾斯的上司告诉他,该法律适用于双边合作,因此可能不适用于与欧洲航天局(也包括中国)的合作。
但是,位于华盛顿特区的安全世界基金会(该基金会旨在促进和平利用外层空间)的技术顾问布莱恩·韦登说,国会可能会试图阻止这种合作。国会对与中国的合作持怀疑态度,可能会阻止美国宇航局的科学家甚至试图参与。韦登补充说,引力波探测器纯粹是一项科学任务,可能会使国会放心。“与在更具政治意义的合作(例如载人航天)相比,人们可能对这种类型的合作的担忧较少。”
中国是一个正在崛起的太空强国——它计划在今年发射几项备受瞩目的太空科学任务——因此美国最终将以某种形式与中国合作,韦登说。他认为,那很可能是通过某种多边项目。“挑战在于找到美国和中国都想合作的主题。我认为引力波探测器可能是其中之一。”
本文经许可转载,并于2016 年 5 月 4 日首次发表。