大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡每3個(gè)晚上便會(huì)掃描一次天空。
過(guò)去的幾年對(duì)于修建天文臺(tái)來(lái)說(shuō)并不是最佳時(shí)機(jī)。然而在這個(gè)預(yù)算緊縮、工期延誤的世界中，大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡(LSST)卻要逆流而上。以美國(guó)為首的這項(xiàng)建造全球最強(qiáng)大天空繪圖機(jī)的計(jì)劃，如今已經(jīng)敲定了為項(xiàng)目運(yùn)作投錢(qián)的國(guó)際合作伙伴——該項(xiàng)目計(jì)劃于2022年啟動(dòng)。這些承諾將有助于確保該計(jì)劃獲得來(lái)自一個(gè)最關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的最終祝福——美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)的一個(gè)委員會(huì)本周正在華盛頓哥倫比亞特區(qū)對(duì)此展開(kāi)討論。
在其坐落的智利帕切翁山上，這架擬建的直徑8.36米的望遠(yuǎn)鏡每3個(gè)晚上便會(huì)對(duì)整個(gè)南方天空進(jìn)行繪圖，從而生成大量瞬時(shí)事件的數(shù)據(jù)，例如超新星和掠過(guò)地球的小行星，同時(shí)還將有助于天文學(xué)家摸清暗能量的本質(zhì)，而后者正在加速宇宙的膨脹。大規(guī)模的計(jì)算中心將能夠存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，并讓世界各地的天文學(xué)家可以遠(yuǎn)程訪問(wèn)它們。部分天空的快照將會(huì)每分鐘發(fā)布，而更詳細(xì)的地圖則會(huì)每年出版一次。
這一項(xiàng)目反映了天文學(xué)正在從單個(gè)天體的研究向大數(shù)據(jù)和全面觀測(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。它具有廣泛的吸引力——2010年，該計(jì)劃名列美國(guó)天文學(xué)和天體物理學(xué)領(lǐng)域十年際資金優(yōu)先支持的第一名。這架望遠(yuǎn)鏡預(yù)計(jì)將比斯隆數(shù)字巡天計(jì)劃——一個(gè)高產(chǎn)的北方天空調(diào)查項(xiàng)目——產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)。事實(shí)上，用不了兩個(gè)晚上，LSST便能夠覆蓋“斯隆”在8年中管理的相同數(shù)量的天空。
組織者相信他們將能夠籌措到建設(shè)望遠(yuǎn)鏡所用的資金。在慈善家比爾·蓋茨和查爾斯·西蒙尼共同出資3000萬(wàn)美元的幫助下，該項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始安裝它的主鏡。美國(guó)能源部(DOE)已經(jīng)承諾將為32億像素的照相機(jī)出資1.6億美元，而NSF則希望可以提供4.66億美元用于望遠(yuǎn)鏡其余部分的建設(shè)。
但組織者更關(guān)心的是數(shù)據(jù)中心運(yùn)作所需的高成本——這些中心需要處理望遠(yuǎn)鏡每晚所產(chǎn)生的13兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。LSST項(xiàng)目主管、加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校的物理學(xué)家Anthony Tyson表示，NSF在2011年告訴他，將國(guó)際籌款努力的重點(diǎn)從建設(shè)轉(zhuǎn)向操作。
該項(xiàng)目開(kāi)拓了創(chuàng)新的合作模式。在大部分天文學(xué)合作中，各成員獲得的望遠(yuǎn)鏡使用時(shí)間份額與其投入的金錢(qián)是成正比的。但是就LSST而言，機(jī)構(gòu)可以購(gòu)買(mǎi)數(shù)據(jù)：每年2萬(wàn)美元的支出可以確保一位首席調(diào)查員、兩個(gè)博士后研究人員和無(wú)限量研究生的使用。亞利桑那州圖森市非營(yíng)利的LSST公司董事長(zhǎng)Sidney Wolff就說(shuō)：“這是一項(xiàng)很好的交易，不是嗎?”
Tyson發(fā)現(xiàn)招募合作伙伴是一件很容易的事情。他說(shuō)，這件事已經(jīng)在各國(guó)的天文學(xué)家之間流傳，很多機(jī)構(gòu)很快便要求加入其中。“就像雨后春筍般。”Tyson說(shuō)，“我可以保持清醒的是，這是純粹的小時(shí)數(shù)的限制。”截至今年4月，他便已經(jīng)達(dá)成了自己的目標(biāo)——來(lái)自26個(gè)國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)遞交了68份意向書(shū)，足以覆蓋3700萬(wàn)年度運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的1/3。然而第一輪融資已經(jīng)對(duì)新的合作伙伴關(guān)上了大門(mén)，Tyson表示，一些國(guó)家，例如法國(guó)的天文學(xué)家對(duì)于他們錯(cuò)過(guò)了這樣一個(gè)機(jī)會(huì)感到非常失望。(來(lái)自美國(guó)和項(xiàng)目所在國(guó)智利的天文學(xué)家可以無(wú)限量地免費(fèi)使用數(shù)據(jù)。)
國(guó)際上的支持讓NSF感到放心——評(píng)審委員會(huì)預(yù)計(jì)將于美國(guó)東部時(shí)間7月18日批準(zhǔn)該項(xiàng)計(jì)劃，而這將使得NSF能夠向國(guó)會(huì)申請(qǐng)2014年的建設(shè)經(jīng)費(fèi)。LSST項(xiàng)目副主任、加利福尼亞州門(mén)洛帕克市SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家Steven Kahn表示：“我們相當(dāng)有信心。在我們的前進(jìn)道路上有許多障礙，但都已被我們克服了。”
加拿大物理學(xué)家Andy Woodsworth認(rèn)為，LSST已經(jīng)找到立足點(diǎn)。他說(shuō)：“進(jìn)行這項(xiàng)研究的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)了。”
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