PopSci 问答:NASA 刚刚给了你一架望远镜。你首先会看什么?

PopSci 问答:NASA 刚刚给了你一架望远镜。你首先会看什么?

如果你一直关注 NASA,你就会知道该机构最近遇到了一些资金问题,这迫使其载人航天和火星探索计划做出改变。在更引人关注的困境中,预算紧张几乎使该机构最便宜的任务之一——成果丰硕的星系演化探测器——失败。但克里斯·马丁有另一个想法。

昨天,NASA 正式将望远镜借给加州理工学院,这是该机构首次将控制权移交给一个正常运行的太空资产。然而,这也许不是最后一次——如果资金压力持续存在,GALEX 实验可能会为未来许多航天器的采用铺平道路。

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GALEX 是一台紫外线望远镜,预计使用寿命为两年,而它已经在低地球轨道上巡航了九年。它原本将于 2011 年退役,但马丁和望远镜科学联盟的成员设法将使用寿命延长了几个月。去年 11 月,他联系了 NASA 天体物理部门,询问是否可以负责该望远镜。今年春天,该航天器处于待命模式,NASA 同意将其移交。周一,NASA 签署了一项正式协议,移交了对该航天器的控制权。

美国宇航局天体物理学部主任保罗·赫兹表示:“美国宇航局认为这是一个让公众继续从美国宇航局利用联邦资金开发的这项太空资产中获益的机会。这是公私合作的一个极好例子,将有助于进一步推动美国天文学的发展。”

PopSci 采访了该望远镜的首席研究员马丁,谈论了他的开创性想法、GALEX 已经告诉我们的有关宇宙的知识以及他对该望远镜未来的宏伟计划。

PopSci:那么现在谁拥有这架望远镜?
克里斯·马丁:最初的想法是转让所有权,但这引发了责任问题。最后我们确实解决了这个问题,因为(建造者)轨道科学公司同意承担责任,但与此同时,NASA 通过《太空法案》协议找到了另一种方式。这实际上是一笔贷款,因此不存在责任转移。这对加州理工学院的校长和董事会来说更有利。

PS:为什么你想让它继续运营下去?
CM:这是一个小型探测器,因此它是 NASA 最小的一组任务之一,开发成本约为 1 亿美元。但它在科学上非常有成效,有许多有趣的发现,从我们自己星系中的恒星到附近宇宙中看起来像早期年轻星系的星系——“青少年”星系。这架望远镜已经发表了数百篇论文。所以我们对关闭它感到非常遗憾,我们知道我们可以以非常低的成本运行它。

我最大的问题是,我们还没有完成整个天空调查。有了 GALEX,我们可以观察到的亮度是没有限制的。银河系非常明亮。一年前,我们尝试将卫星指向更亮的区域,发现数据质量非常高。所以现在我们有能力观察天空的各个方向。大约有 20% 的天空,主要是银河系方向,需要完成。这是我的首要目标。

PS:这会告诉我们有关宇宙的什么信息呢?
CM:这项[调查]是在紫外线光谱中进行的,中心波长约为 2,000 埃。它对热大质量恒星以及其他不可见辐射源、红外线或其他波段的辐射源都很敏感。它能让你看到非常不同的星系图景,或者恒星的演化历程。调查剩余的 20% 大约需要 4 到 5 个月。我们仍在寻求支持。

PS:你还打算用它做什么?
CM:我们与 16 家机构建立了国际合作关系,他们对研究星系演化历史很感兴趣。GALEX 的最初目的之一是研究紫外线中的星系演化,尤其是其他望远镜可以很好地观测的天空区域。

以色列的一组大学(魏茨曼科学研究所、特拉维夫大学、以色列理工学院和海法大学)对研究动态变化的紫外线天空很感兴趣。当黑洞吞噬恒星时,会产生持续数周的闪光。物体会突然在紫外线下变得明亮,这可能意味着它是遥远星系中的黑洞,也可能意味着它是一颗恒星爆炸,一颗超新星。因此,我们非常有可能在耀眼的紫外线闪光中探测到超新星爆炸的最初时刻。

另一个合作伙伴是康奈尔大学,他们对勘测开普勒领域很感兴趣。开普勒正在观察有凌日系外行星的恒星,而紫外线为了解恒星本身、恒星的变化、恒星斑点以及帮助寻找行星提供了极其重要的信息。因此,我们正在为 GALEX 寻找多条新的科学路径。

还有很多科学研究有待完成,而且成本非常低,每月约 10 万美元。与 NASA 其他任务的运营成本相比,这是最低的。

PS:GALEX 可能不如开普勒或哈勃望远镜那么出名,但它确实取得了一些相当惊人的成就。它最重要的发现有哪些?

CM:我们发现 80 亿年前星系形成恒星的活动比现在活跃得多。这是一方面。过去人们认为星系具有标准类型,现在我们了解到星系可以随着宇宙时间的推移改变其类型或性质。在宇宙的历史长河中,一个可能呈椭圆形的星系可能已经停止形成恒星,并变成螺旋星系,或介于两者之间的星系。

第三,我们发现附近的宇宙看起来更像是宇宙早期历史中的年轻星系,而不是后院的恐龙。

最后一点是,许多星系周围都有巨大的恒星形成区,这些区域以前从未被发现过。我们还没有解释这些区域,但很可能星系之间的区域会产生新的星系构建材料,并在星系的边缘形成新的恒星。

PS:现在你已经知道如何获得 NASA 贷款了,你认为其他航天器也会有同样的情况吗?

CM: GALEX 的独特之处在于其运行成本非常低,而这些持续扩展的运行对科学的影响仍然非常大。10 万美元是许多组织都能承受的巨额费用,而一个月的观测可以为你提供大量数据。因此我们认为从这个角度来看它很便宜。但我认为随着我们的推进,其他任务也会考虑这一点。

这是一种新安排,因此我预计它将打开一扇大门。它已经引起了许多方面的兴趣。我们正在寻找可能有兴趣参与这一新范式太空任务的私人基金会。

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