如果您关注美国宇航局(NASA)的任何动态,您都会知道该机构近期在资金方面遇到了一些麻烦,导致其载人航天和火星探索项目不得不进行调整。在众多备受瞩目的困境中,紧张的预算几乎让该机构最便宜的任务之一——多产的“银河演化探测器”(GALEX)——面临夭折。但克里斯·马丁(Chris Martin)有了一个不同的想法。
昨天,美国宇航局正式将该望远镜“借”给了加州理工学院(Caltech),这是该航天机构首次将一个功能正常的在轨航天资产移交给他人管理。然而,这可能不是最后一次——如果资金压力持续存在,“银河演化探测器”任务可能会为未来许多航天器的“领养”铺平道路。
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“银河演化探测器”是一个紫外望远镜,原计划寿命为两年,但它已经在近地轨道运行了九年。它本应在2011年退役,但马丁和该望远镜科学联盟的成员设法将其延长了几个月。去年11月,他联系了美国宇航局的天体物理学部门,询问是否可以接管该望远镜的管理。今年春天,该航天器被置于待机模式,美国宇航局批准了转移。上周一,该航天机构签署了一份正式协议,将该航天器的控制权移交。
美国宇航局天体物理学部门主任保罗·赫茨(Paul Hertz)表示:“美国宇航局认为这是一个机会,让公众能够继续受益于美国宇航局利用联邦资金开发的这一太空资产。这是公私合作的一个绝佳范例,将有助于进一步推动美国的天文学发展。”
《流行科学》(PopSci)采访了该望远镜首席研究员马丁,了解了他这一开创性的想法、GALEX已经揭示了哪些关于宇宙的知识,以及他对该望远镜未来的宏伟计划。
《流行科学》:那么,现在谁拥有这个望远镜?
克里斯·马丁: 最初的想法是转移所有权,但这会带来责任问题。最终我们解决了这个问题,因为(制造商)轨道科学公司(Orbital Sciences)同意承担责任,但在此期间,美国宇航局通过一项《太空法案协议》(Space Act agreement)找到了另一种方法。这实际上是一种借用,所以没有责任转移。这对加州理工学院的总裁和校董会来说是更好的选择。
PS:你为什么想让它继续运行?
CM: 它是一个小型探索器,是美国宇航局最小的任务集之一,开发成本约1亿美元。然而,它在科学上极其富有成效,取得了许多有趣的发现,从我们银河系中的恒星,到附近宇宙中看起来像早期年轻星系的星系——“青少年”星系。这个望远镜产生了数百篇论文。所以我们对关闭它感到非常难过,并且知道我们可以以非常低的成本来运营它。
我的首要任务是,我们还没有完成整个天空的巡天观测。使用GALEX,我们可以观测的亮度没有限制。银河系非常明亮。一年前,我们尝试将卫星指向更明亮的区域,发现数据质量非常高。所以现在我们可以观测天空的所有方向。大约有20%的天空,主要是朝向银河系的方向,还没有完成观测。这是我的第一目标。
PS:这将告诉我们关于宇宙的哪些信息?
CM: 这个[巡天]是在紫外光谱中进行的,中心大约在2000埃。它对热大质量恒星以及其他不可见、红外或其他波段的辐射源都很敏感。它能让你看到一个非常不同的画面,例如一个星系,或者一颗恒星的演化生命。完成剩余20%的巡天大约还需要4到5个月。我们仍在寻求支持来完成它。
PS:你还会用它来做什么?
CM: 我们有一个由16个机构组成的国际合作组织,它们对研究星系演化的历史很感兴趣。GALEX的最初目的之一是研究紫外线下的星系演化,特别是天空的一个区域,这个区域也有其他望远镜服务得很好。
一群以色列大学(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)有兴趣研究动态变化的紫外线天空。当黑洞吞噬恒星时,会产生持续数周的闪光。一个天体会突然在紫外线下变得明亮,这可能意味着它是一个遥远星系中的黑洞,也可能意味着它是一颗正在爆炸的恒星,即超新星。因此,我们有机会检测到超新星爆发的最初时刻,在令人眼花缭乱的紫外线闪光中。
另一个合作伙伴是康奈尔大学,他们有兴趣对开普勒(Kepler)的观测场进行巡天。开普勒正在观测拥有凌星系外行星的恒星,而紫外线提供了理解恒星本身、它们的变率、星斑以及寻找行星的极其重要的信息。因此,我们正在为GALEX找到多条新的科学途径。
还有很多科学工作要做,而且成本非常低,每月约10万美元。与美国宇航局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这样的航天器出名,但它已经做了一些非常了不起的事情。它最重要的发现有哪些?
CM: 我们发现,80亿年前星系的恒星形成活动比现在要活跃得多。这是其中一点。过去人们认为星系有标准的类型,但现在我们认识到,星系可以在宇宙时间尺度上改变它们的类型或特征。一个原本可能是椭圆星系的星系,可能停止了恒星形成,并在宇宙历史进程中变成了螺旋星系,或者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宇宙早期的年轻星系,而不是后院里的恐龙。
最后一点是,在许多星系周围,存在着我们以前不知道的大型星系形成区域。我们还没有完全解释它们,但很可能来自星系间的物质正在被输送到星系外围,并在那里形成新的恒星。
PS:既然你已经找到了如何从美国宇航局获得“贷款”的方法,你认为这会发生在其他航天器上吗?
CM: GALEX有一个独特的特点,就是运营成本非常低,而且持续的延伸任务的科学影响力仍然很高。10万美元是一笔很多组织都能负担得起的金额,一个月的观测就能提供海量数据。所以我们认为这在这一点上是很便宜的。但我认为,随着我们前进,其他任务也会考虑这样做。
这是一种新的安排,所以我预计它会打开大门。它已经引起了许多方面的兴趣。我们正在寻找可能对参与这一新的范式太空任务感兴趣的私人基金会。