哈希游戏- 哈希游戏官方网站- APP下载地基与天基并重:天文学的未来发展之路

2026-02-26

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  作为我们专业领域的领导者,我们花费了无数时间在那些塑造人类理解宇宙能力的决策制定场所——美国国家航空航天局(NASA)、美国国家科学基金会(National Science Foundation, NSF)和美国国家科学院(National Academies)——中。我们与上述评论文章的作者一样,都对保护我们观测宇宙的能力感到担忧。但是,认为天文学可以简单地转移到地球之外的想法,是对现代天文学运作方式的误解,并且回避了关于公司如何在太空中运营的更深层次的问题。

  这篇来自国家空间协会(National Space Society)的评论,也错误地描述了正在进行的政策努力。《黑暗与宁静天空法案》(Dark and Quiet Skies Act)被认为已经失败,但实际上该法案只是在上届国会会议后期才被提出,并且已经重新被提出。两党对该法案的支持,反映出人们日益认识到,保护夜空是科学家、工业界和政策制定者的共同责任。这些努力之所以存在,是因为人类进入宇宙至关重要,并且需要对太空环境进行负责任的管理。

  本文的作者们共同使用了当今几乎所有主要的望远镜,包括地基和天基望远镜,以努力理解宇宙和我们在其中的位置。天文学家是光的“拾荒者”。我们利用宇宙发送给我们的任何光子,并且我们已经非常擅长解码它们。我们从智利和夏威夷的偏远山顶、阿塔卡马沙漠和南极洲进行观测。我们使用哈勃(Hubble)、钱德拉(Chandra)和詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope, JWST)及其前身在太空中进行观测。我们使用比足球场还大的天线,以及连接各大洲望远镜的干涉仪,在无线电波长上工作。我们不以意识形态为出发点选择地球或太空。我们同时使用两者,因为它们各自具有对方无法实现的功能。

  太空望远镜是非凡的工具。哈勃改变了我们对星系的理解。韦伯正在重塑我们对早期宇宙的认知。但是,太空任务是昂贵的、有限的,拥有的工具也有限,并且一旦部署后,基本上无法维修。它们针对特定问题进行了优化,并且波长范围有限。相比之下,地基天文台会不断发展。仪器会升级,镜子会重新镀膜,还会增加新的功能。在可预见的未来,新一代的大型望远镜,无论是在建的还是提议中的,都不可能在太空中实现。例如,目前正在智利建造的极大望远镜(Extremely Large Telescope),以及正在开发的巨型麦哲伦望远镜(Giant Magellan Telescope)和三十米望远镜(Thirty Meter Telescope),将收集比以往任何光学望远镜都多的光。最近完工的薇拉·C·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory)具有独特的扫描天空的能力,几乎每隔几天就能扫描大部分天空,这对于探测瞬变事件和近地小行星至关重要。目前没有轨道上的等效设备,而且在可预见的未来也不会有。

  轨道本身也正在出现一个更严峻的现实。正如行业分析师所熟知的那样,近地轨道(Low Earth Orbit, LEO)正变得越来越拥挤。已经有数千颗卫星在轨运行,并且已经提出了近200万颗卫星的发射计划。即使只有一小部分被发射,它们的数量也将远远超过在黑暗的夜空下肉眼可见的约5000颗星星。除了卫星本身,还有碎片。目前在轨道上监测到超过30000块大于10厘米的可追踪碎片,并且估计存在数百万块较小的碎片——每一块都可能对航天器造成致命的损害。

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