美国国家科学院评估天文学和天体物理学最新进展

作者: 2016-10-10 14:58 来源:战略情报研究部
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美国国家科学院于8月发布《新视野和新地平线中期评审》报告,对2010年天文学和天体物理学“十年调查”报告发布后,国际天文领域的新发现和任务进展进行了回顾,对美国国家航空航天局(NASA)的下一代大型空间望远镜成本可能激增、进而影响天文领域其他任务经费的风险提出警告,还建议美国重新加入欧洲空间局(ESA)探测引力波的“激光干涉仪空间天线”(LISA)计划等[1]

1、高优先级任务进展

(1)“大型综合巡天望远镜”(LSST)的规划和建造都在按照计划进行,成本维持在预算之内,其性能和数据产品都将产生变革性的科学影响。为实现其全部科学潜能,应当对科学家个人和团体进行资助,使他们能够利用LSST获得科学成果。

(2)“巨型麦哲伦望远镜”(GMT)和“30米望远镜”(TMT)项目近5年都取得了较大进展,为实现“巨型组合镜面望远镜”(GSMT)科学目标提供了可行的技术路线,但都存在资金问题。美国国家科学基金会(NSF)的预算有限也导致其无法参与到GSMT的建造中。

(3)“塞罗查南托阿塔卡马望远镜”(CCAT)因NSF的预算限制,未来将只能通过比CCAT优先级更高的“中等规模创新计划”竞争从NSF获得资助。

(4)“切伦科夫望远镜阵列”(CTA)计划可通过竞争“中等规模创新计划”和NSF“物理中等规模计划”,(在较低水平上)实现“十年调查”报告的相关推荐。即使美国在低于推荐的预算水平上参加该计划,仍能对该天文台的科学产出产生显著积极影响,并使美国科学家在CTA计划中拥有领导角色。

(5)“宽视场红外巡天望远镜”(WFIRST)新采用了2.4米口径望远镜、大型红外探测器,增加了一个日冕仪,科学能力将显著提高。日冕仪技术在过去2年内快速成熟,但WFIRST的日冕仪仍在时间进度、成本和技术方面存在风险。由于成本上升和实施时间延迟,WFIRST还可能打乱NASA计划的平衡、影响下个“十年调查”报告的研制[2]

2、未来发展建议

(1)NSF应当从旧的、科学影响力较低的地基设施中撤资,并适度增加经费,以便在“阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列”(ALMA)、“丹尼尔·井上太阳望远镜”(DKIST)[3]、LSST开始运行后维持利用它们获得科学回报的能力。

(2)NASA应当在WFIRST的关键决策点B之前,对其进行独立的技术、管理、成本评估,包括对日冕仪造成的成本上升进行定量评估。如有必要,应缩减WFIRST的规模,降低任务成本,以平衡科学优先任务和计划。

(3)NASA天体物理学部应执行包括“探索者”(Explorer)计划在内的现有计划,发布相关机会公告并开展任务遴选工作。

(4)NASA应恢复对引力波研究的支持,使美国成为ESA领导的“宇宙憧憬”(Cosmic Vision)计划第3项大型任务——LISA的强有力的技术和科学合作方。NASA还应积极参加Cosmic Vision第2项大型任务“雅典娜”(ATHENA)等。                      

(郭世杰)



[1] New Worlds, New Horizons: A Midterm Assessment (2016). http://www.nap.edu/catalog/23560/new-worlds-new-horizons-a-midterm-assessment
[2] WFIRST于今年获得批准(比预期的晚了3年),并定于2025年发射(推迟了5年)
[3] 原名“先进技术太阳望远镜”(ATST)
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