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項目又推遲一年、再多花好幾億!還有誰慘過韋布嗎?

作為哈勃空間望遠鏡的繼任者,NASA的韋布空間望遠鏡已經讓天文學家等待了超過一代人的時間。3月27日,天文學家得知他們還得再多等一段時間,因為NASA宣布,韋布的發射日期已經從2019年春天推遲到了大概2020年5月——這一延期可能要花費數億美元,突破這台望遠鏡已經高達88億美元的費用上限。雖然現在的上限也是多次突破後不斷修改而來的,但美國立法機構仍將作出選擇:是批准更多資金繼續下去?還是乾脆砍掉這一項目?

3月8日,韋布空間望遠鏡運抵諾格公司的潔凈間作進一步的測試。圖片來源:NASA/Chris Gunn

這一延期還會危害下一期的《十年調查》。這是美國國家科學院每10年制定一期的戰略規劃,用於評估研究領域概況,並向美國聯邦機構和美國國會提出建議,開發和資助未來幾代地面和空間望遠鏡。按照原計劃,下一期《十年調查》應該在韋布已經發射並開展科學任務之後完成,而現在,作為可以說是最重量級的考慮因素,韋布在下一期規劃期間,大概只能在地面待著了

發射延期,不算出人意料

作為風險性最高也最為昂貴的部件,韋布望遠鏡上的主鏡和配套科學設備,都已建造完成並通過了測試。這些部件今年2月初被運往了諾斯洛普?格魯門公司(簡稱諾格),它的主要承包商。在那裡,這些部件接受了進一步的測試,並與望遠鏡上的其他部件整裝在一起。

不過,當月晚些時候,美國政府審計署提醒說,在先前認為比較容易的部件上,該公司的製造進度落後於預期。望遠鏡上的推進器在經過不恰當的清潔後出現滲漏,更換這些推進器耗費了大半年的時間。此外,韋布望遠鏡上網球場大小的5層摺疊式遮陽板,也在一次展開測試中被撕破。

韋布望遠鏡上的5層摺疊式遮陽板。 圖片來源:NASA

「韋布望遠鏡是NASA科學任務部優先順序別最高的項目,也是美國歷史上最大規模的國際空間科學項目。」下個月即將退休的NASA代局長羅伯特?萊特佛特說。

這些挫折已經讓諾格公司推遲了最為關鍵的終級測試,即把韋布的組件暴露在類似太空的嚴苛真空環境中,並將完全組裝的望遠鏡摺疊起來模擬火箭發射。

韋布望遠鏡的主鏡已經製造完成,口徑達到6.5米,遠遠超過哈勃空間望遠鏡2.4米的主鏡。圖片來源:維基百科

失敗?負擔不起!

如同它的前任哈勃望遠鏡一樣,韋布望遠鏡將讓我們朝著理解宇宙向前飛躍一大步。

哈勃望遠鏡。圖片來源:Hubble Telescope

但韋布不同於哈勃:哈勃一直停留在低地球軌道,可以通過多次維修任務保持活力;韋布將駐紮在月球軌道以外,1.5億公里的距離註定它無法在發射之後修繕

在如此遙遠的位置上,韋布望遠鏡上頂尖的紅外設備和6.5米口徑的巨型鏡面,將看見哈勃望遠鏡無法看到的東西:宇宙里誕生的第一代恆星和星系,氣體塵埃「胎盤」里正在形成的胚胎恆星系統,以及其他恆星周圍行星的大氣成份。

對於天文學家來說,韋布已經成為他們領域長遠未來的基石:如果把它砍掉,圍繞它的所有計劃都將崩塌。

韋布望遠鏡的發射,會幫助我們更好地探索宇宙的奧秘。圖片來源:ilgiornale.it

「讓韋布望遠鏡這一個單一任務處於主導地位,可能不是一件好事。」哈佛-史密松天體物理中心的馬丁?埃爾維斯說,「它形成了一個『大到不能失敗』的局面……更加謹慎意味著要進行更多的測試,意味著要花更多的錢,而你必須提供這些資金來避免失敗,結果就會陷入成本飆升的惡性循環。」

況且,韋布望遠鏡最終可能發射失敗,或者在太空中無法順利展開。

韋布望遠鏡將部署在距離地球大約1.5億公里的深空,利用5層遮陽板隔絕陽光,以便讓望遠鏡保持在接近絕對零度的工作溫度。圖片來源:NASA

早在2000年的《十年調查》中,美國天文學家就把韋布列為新千年頭10年的最高優先事項,當時預期成本大約是10億美元。然而,到了2010年的下一期《十年調查》,該項目已經花費了35億美元。這一期《十年調查》還推薦了其他幾個項目,其中主要包括大視場紅外巡天望遠鏡(WFIRST),它將作為補充觀測力量,與韋布望遠鏡協同工作

然而,就在2010年的《十年調查》發布後不久,就有獨立評審發現韋布項目處於危機當中。它的預算燒得太快,以至於製造望遠鏡的關鍵工作會被不斷推遲,導致未來成本由於現有資金不足而不斷膨脹。NASA和美國國會插手干預此事,批准了最高不超過80億美元的更大一筆預算。

只要任務能成功,適度的延期與超支也可以

由於推進器和遮陽板受損,韋布望遠鏡的最新發射時間被延遲到了2020年5月

與此同時,作為NASA給韋布望遠鏡規劃的繼任者和2010年《十年調查》的最高優先事項,WFIRST望遠鏡則經歷了延遲,並且成本超過預算。這激起了特朗普政府的憤怒:美國白宮的2019財年預算中提議完全取消這一計劃。到目前為止,美國國會和空間科學界一直在堅決反對此提議。NASA官員已經表示,韋布望遠鏡的任何超支都將由WFIRST的資金來支付。這會導致後一項任務進一步延期,成本也進一步增長,可能阻礙它與韋布望遠鏡同時運作——而這是它存在的最初理由之一。

美國普林斯頓大學天體物理學家兼WFIRST科學團隊聯合主席戴維?施佩格爾承認,「我們都很失望……但適度的延期和適度的預算超支是更好的選擇,只要任務成功。

作為韋布望遠鏡的繼任者和有力補充,WFIRST的處境也岌岌可危。圖片來源:NASA

美國空間天文學的黃金時代,或將終結

有人認為,這項計劃的推遲,可能終結美國空間天文學的黃金時代。一些頗有影響力的天文學家只能說是勉強認同這一觀點。

里克是韋伯望遠鏡上NIRCam設備的首席研究員,也是參與起草《十年調查》的機構之一的聯合主席。他說:「韋布和WFIRST面臨的麻煩可能會延誤下一期調查,至少會耽誤掉其他領域的調查時間,特別是為行星科學規劃的下一個《十年調查》。又或者,天文學的《十年調查》可以繼續按計划進行,前提是不確定韋布能否取得成功。」

最簡單的解決方案可能是,直接按計劃推進下一期《十年調查》,並建議NASA在21世紀20年代追求更小、更便宜的空間望遠鏡。這一前景讓部分天文學家感到毛骨悚然,他們原本希望,已經耗費巨資為韋布開發出來的新技術,可以在以後的項目中進一步利用。

「我現在恐懼的是,科學界會因為過於害怕成本超支,而不敢在下一期《十年調查》中推薦任何大型望遠鏡」一位考慮到處境敏感而不願意透露姓名的資深天文學家說,「這會把所有大項目的立項時間延誤到2030年以後。可能要到2050年,才會再有一些雄心勃勃的東西被建成並發射升空……如果我們不夠小心,這可能會終結美國空間天文學的黃金時代。」

(編譯:艾麥樂 、編輯:Steed)

編譯來源

科學美國人網站,NASA"s James Webb Space Telescope Slips to 2020, and Astronomy Suffers

一個AI

不知道有沒有等著韋布的數據做論文的學生……他們莫不是又要延期了……

向外太空進發~


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