天文学家努力挽救大型 X 射线太空望远镜

美国宇航局的大型天文台之一可能很快就会遭遇不合时宜的消亡。钱德拉 X 射线天文台是一台轨道望远镜，于 1999 年随哥伦比亚号航天飞机发射升空。根据美国宇航局最新的预算提案，它面临着重大的财务威胁。大幅削减资金可能会导致天文台一半的工作人员在 10 月份之前被解雇，而据相关科学家称，这项任务将在 2026 年左右提前结束。天文学家担心，失去一台对我们研究高能宇宙至关重要的望远镜可能会使该领域倒退数十年。

在一封公开信中，一群天文学家声称钱德拉“还可以运行很多年，并进行科学发现”，并且“削减我们的旗舰X射线任务的预算将对美国高能天体物理学研究以及更广泛的天文学和天体物理学界产生巨大影响”。

“在太空中建立天文台需要付出巨大的金钱和环境代价，所以我认为，重视这一点非常重要，不能把这些仪器当作一次性用品，”麦吉尔大学天文学家 Samantha Wong 补充道。“天文学界以外的人也为这些仪器的成本做出了贡献（无论是字面意义上还是环境和卫星污染方面），因此，我们充分利用钱德拉望远镜对每个人都有好处。”

钱德拉太空望远镜于 90 年代与光学和紫外线哈勃太空望远镜、红外线斯皮策太空望远镜（于 2020 年退役）和康普顿伽马射线天文台（其中寿命最短，于 2000 年退役）一起发射升空。与强大的哈勃望远镜一样，钱德拉太空望远镜最初计划运行五年，但其持久的优异性能使其成为过去二十五年来天文学研究的支柱。虽然任何设备都会随着时间的推移自然退化，但钱德拉太空望远镜仍继续返回优异的科学成果，最近的 NASA 高级评审将其称为“轨道上最强大的 X 射线设施”，只要地面团队能够继续操作，它就有潜力再运行十年，直到燃料耗尽。

太空望远镜是一项巨大的工程，也是工程奇迹，每架望远镜都为宇宙打开了一扇新的窗户。天文学需要用多种波长的光来观察宇宙，这些波长远远超出了人眼所能感知的范围，从低能无线电波到最高能伽马射线。哈佛大学天文学家格兰特·特伦布莱在与纽约众议员乔·莫雷尔的对话中说：“仅仅通过在天空中放置大块玻璃，我们就对宇宙有了多少了解，这一点再怎么强调也不为过。”

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在太空中，X 射线可以告诉我们宇宙中最爆炸性的现象：超新星、超大质量黑洞、中子星碰撞等等。钱德拉是少数能够感知 X 射线的望远镜之一，包括欧洲的 XMM-Newton 和日本的 XRISM，这种高能光用于在地面上对人体骨骼进行成像。然而，即使在这一小群望远镜中，钱德拉也是独一无二的，能够以无与伦比的细节进行观测。钱德拉的观测还揭示了太阳系行星上的荧光，以及隐藏在星系团中的神秘暗物质。

自 3 月份宣布削减预算以来，天文学家们纷纷加入“拯救钱德拉”运动，并将支持该天文台的理由汇编成网站。拯救钱德拉网站写道：“钱德拉和哈勃望远镜是整个NASA 科学组合中科学成果最丰硕的任务之一。”天文学家还预计钱德拉将与著名的詹姆斯·韦伯望远镜和即将落成的智利鲁宾天文台形成高度互补，后者将每晚扫描几乎整个天空。例如，钱德拉可以窥视韦伯观测到的高红移星系中心，从而更多地了解其中心的超大质量黑洞。对于鲁宾望远镜每晚通过精确定位爆炸性天体事件中短暂明亮的闪光发出的 1000 万条警报的跟进，钱德拉也至关重要。

天文学家们也在社交媒体上呼吁，包括分享钱德拉对他们科学生涯的重要性的个人轶事，从一名研究生描述钱德拉对她的教育的重要性，到一位教授回忆她在 2001 年的第一篇研究论文，该论文使用了钱德拉的数据，并引发了她职业生涯中与该任务相关的其他 30 篇论文。

业界最大的担忧之一是，目前尚无任何可以替代钱德拉的天文台。都柏林高等研究院天文学家阿菲利亚·维比索诺 (Affelia Wibisono) 表示，钱德拉的继任者 Lynx 天文台“不太可能在 2050 年代之前发射”——也就是说，如果它真的发射的话。NASA 正在考虑一个规模较小的 X 射线探测器任务（可从几个想法中选择，包括 STROBE-X 或线发射测绘仪），但这些概念都无法填补钱德拉留下的空白。此外，钱德拉的消亡将导致大量裁员，因为失业的天文学家被迫离开该领域，这将导致我们甚至无法进行 Lynx 和其他未来天文台所期望的科学研究。黄补充道：“如果没有钱德拉，未来十年左右，从事高能物理研究的动力和可及性就会很小，这会严重消耗该领域的能量，使我们很难保持科学研究的势头。”

既然科学家如此致力于这次任务的成功，那么为什么 NASA 会取消它呢？

钱德拉的困境是一个更大问题的征兆：美国科学经费不断削减，部分原因是 2023 年财政责任法案限制了非国防支出。NASA 的预算在 2024 财年削减了 2%，这与拜登总统最近要求增加 7% 的资金形成了鲜明对比。从本质上讲，NASA 领导层陷入了进退维谷的境地——谁愿意在一台令人难以置信的发现机器和另一台几乎同样令人惊叹的机器之间做出选择？“我们承认，我们的预算环境充满挑战，我们总是想尽可能多地进行科学研究，”NASA 天体物理学主任马克·克兰平解释说。

这也不是今年天文学面临的唯一预算威胁。美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室于 2 月被迫进行大规模裁员，而雄心勃勃的火星样本返回计划（旨在将目前在红色星球上的毅力号探测器收集的岩石带回地球）正在经历重大重组，因为其最初的预算被认为不切实际。即使是地面天文学也面临着艰难的选择，因为美国国家科学基金会现在被迫决定建造一台下一代望远镜，而不是最初计划建造的两台。

然而，天文学仅占美国整体预算的一小部分，许多人都希望未来我们能够为更多此类科学事业提供资金。“科学在国家和全球范围内的投资回报率如此之高，以至于你可以很容易地为整个发现组合提供支持，”Tremblay 在 X 上的一篇文章中写道。天文学家还强调了天文学任务对于激励下一代科学家以及保持公众对科学整体兴趣的重要性。“继续运营钱德拉将象征着对设定远大目标的重新奉献，”西弗吉尼亚大学天文学家 Graham Doskoch 说。“这个想法与每个人都息息相关。”

那么，这座伟大的 X 射线天文台接下来会怎样呢？NASA 目前正在计划进行一次“小型评估”，以决定如何在新的预算限制下最好地运营钱德拉，理想情况下希望在不完全关闭该项目的情况下缩减运营规模。与此同时，钱德拉的支持者正在鼓励人们与政府代表交谈，签署社区信函，并利用拯救钱德拉网站上的资源在社交媒体上传播消息。

“你想#拯救钱德拉？最有效的方法就是联系你的众议员和参议员，”天文学家劳拉·洛佩兹在 X 上写道。在这个关系到天文学未来的关键时刻，所有人的目光都集中在国会上，看未来几个月和几年的预算如何变化。