能看见黑洞的钱德拉X射线太空望远镜，会随着预算降低而沉入黑暗吗？

钱德拉X射线太空望远镜也许会很快沉入黑暗，威胁到大半个天文学界

天文学家们可能面临解雇，一个重要的天文台可能会被迫关停，珍贵的宇宙细节也许会开始从我们的视野中消失。

钱德拉X射线太空望远镜。1999年7月23日，哥伦比亚空天飞机在一次任务（编号STS-93）中将其放置于轨道上。图片来源：NASA

上周，钱德拉X射线太空望远镜的网站上刊登了一封不详的信件。“亲爱的钱德拉社群成员们，”信的开头写道，“正如你们当中许多人开始注意到的那样，NASA发布了2025年至未来内的预算计划…”

帕德里克·斯兰尼，钱德拉X射线中心的主管，撰写了这封信。在信件中，他谈论到NASA在接下来的数年之内的预算计划。正是这项计划使钱德拉太空望远镜的未来变得凄凉——预算之中并不包括钱德拉任务。“那些依赖钱德拉进行研究的科学家们感到十分震惊，”斯兰尼对太空网站说，“然而，我们需要花费极高的能量来阻止这个决定。”

毋庸置疑地，钱德拉计划毫无预兆的终止令天文学家们，同时也令天文学心碎。过去，科学家们曾将这个在绕行地球的轨道上运行的天文望远镜作为阐述黑洞的“北极星”，现在他们面临着被解雇的风险。自它于1999年到达环绕着我们行星的预定轨道以来，还没有任何一个天文台可以在X射线波段达到钱德拉那样的精确度。事实上，这样的精确度不仅允许黑洞科学家们研究这些空洞，也同样允许他们研究那些不幸靠得太近的宇宙流浪者们。

钱德拉太空望远镜上安装的主反射镜被打磨出了原子级别的精确度，使它可以追溯到那些太空信号的微弱的源头。即使是全能的詹姆斯·韦伯太空望远镜，也无法达到这样的敏锐性。这是因为JWST（詹姆斯·韦伯太空望远镜）事实上并不负责X射线波段的观测工作，哈勃和欧几里得太空望远镜也一样。事实上，观测X射线的天文台总体来说并不多。

“欧盟航天局正在建造的雅典娜X射线天文台——尽管它也经受着它自己的预算压力——可能会提供相似的功能，并拥有更大的观测区域，“斯兰尼表示，”然而，它的角辨识度大大落后于钱德拉那精致的成像能力。“

这个太空中的观测站可以辨识出来自遥远星系的中子星——在我们其它设备的观测下，它们大概率仍然隐藏在宇宙中。它能够如此完美地解读错综复杂的恒星爆发，使得我们很容易就忘记新星爆发对于人类的思维来说是如此的难以理解。没有了钱德拉，这一切都难以达成，也许当有人建造了钱德拉2代之后才有可能。

艺术家想象的太空中的钱德拉天文台（图片来源：NASA）

“NASA为钱德拉选择的继任者，“斯兰尼又说，”是一个名为林尼克斯（Lynx）的任务。“不幸的是，林尼克斯是为最近的十年调查计划而准备的——这差不多就是对最近十年期间的最重要的科研项目所做的一个总结——它没有获得高等级的发展资金。”

除了上文列出的一切之外，斯兰尼的信件明确地指出，关于钱德拉被关停的最令人沮丧，也最显而易见的一点是：它仍然在运行。

“我的大部分早晨都从关于钱德拉的报告例会开始，听着小组报告它的运行状况，”斯兰尼说道，“我习惯于听到保罗·韦恩斯，我们的总工程师，用他冷静的声音念出一贯的叙述：’工程方面，没有什么是可以报告的。航天器运行一切良好。’这句话开启了和钱德拉一起合作的每一个硕果累累的日子。想到这些同样的话语会在不同的情况下出现，真是一件悲伤的事情。”

NASA的看法

关于NASA在2025年的预算计划，更加具体的说法是，经理办公室给出的资金远低于他们的预期，它更像是“来自代表大会的一个承诺”，并没有明确地表示钱德拉会马上被关停。相应的是，预算计划书表明不同NASA相关项目会在来年得到什么样的资金支持，被安排给钱德拉的预算极大地缩减了。这个太空天文台的预算从2025年的4110万美元缩减到了2026年的2660美元，并持续到2027和2028年，在那之后到2029年，钱德拉只得到了520万美元的预算。

“我们知道预算问题正在逼近，“斯兰尼说，”为了拿到2024年期间的预算，我们经过了相当动荡的过程，估计的数值上上下下，最终出现了缺口。在NASA总部的指挥下，我们减少了给观测者们的资金，以此解决问题。“然而，在官方公布预算计划之前，确切的预算数字并没有被披露给团队。

“一月份的时候，”斯兰尼说，“我们参加了一次有关预算的讨论会，在会议上我们直接提出，整个2025年的预算应当维持在2024年的水平。这一次对我们的冲击非常大。“

NASA最终宣布的预算，他又补充道，“比我们在会议上估计的要低得多得多，这是我们没有想过的。”

以地球为背景的钱德拉X射线天文台，摄于1999年7月23日，离开哥伦比亚航天飞机（任务编号STS-93）的有效载重舱之后。（图片来源：太空前沿网/档案图片/赫尔顿档案/盖蒂图片社。

被关停的风险并非钱德拉一家独有。在其他一些项目也面临资金缩减的情况下，这一切担忧不值一提。例如，超大型天文望远镜项目也面临着相似的困境，NASA宣布的2024年全年预算计划使这一切浮出水面——它事实上直到最近才被发布出来。看上去似乎两个巨大的地面望远镜，巨型麦哲伦望远镜和30米口径望远镜之间，只有一个能得到继续运营下去的机会，即使两个望远镜目前都能投入工作。哈勃太空望远镜的预算也面临着缩减，即使它并没有像钱德拉所面对的那样严重。

下个月，两个项目将会迎来一场会议，研究人员将会在NASA和一群专门小组成员面前作报告。斯兰尼表示，这些报告当中将会给出不同情况下的选择：在新的预算指导计划下，项目将会以一些新形式的形态继续。

“这里也许——至少是在形式上——有一种可能性，专门小组将会得出一个结论，认为应当再度慎重考虑对钱德拉项目的削减，”他说，“对接下来的数年而言，这完全取决于这一次报告会议，或者来自可能会向NASA建议将它放在首要位置的科学团体的行动。在目前的情况下，现在说这些还为时过早。“

目前，已经有不少科研团体做出了行动。早在斯兰尼的信件出现在钱德拉的网站上之前，许多科学家们就聚集在X（前Facebook）上，讨论他们基于这个备受喜爱的天文台的能力所创造出的成果，以及由此而来的力量。

乔纳森·麦克唐威尔，一名来自哈佛-史密森天文物理学中心的天文物理学家，在平台上发表博文：“今天是我们工作中极其低落的一天。我们的许多员工更新了他们的摘要，与NASA关停钱德拉的决定搏斗。它是目前世界上绝无仅有的高分辨率X射线波段太空望远镜，仍然在回报我们以绝佳的科学发现。我们仍然希望这一切可以被挽回。“

钱德拉太空天文台传回的第一张照片，仙后座A超新星遗迹，摄于1999年。（图片来源：NASA/CXC/SAO）

“这将会对的天文物理学界造成毁灭性的打击，”丹·威尔金斯，来自斯坦福大学粒子物理与宇宙学研究所，卡弗里研究中心的天文物理学家在X上说道。“自发射24年以来，钱德拉仍然在进行极其富有影响力的科学研究，它为JWST项目作了巨大的补充，这对研究时间统治下的天文学至关重要。”

仅仅一个星期之前，在于位于纽约的自然历史博物馆举办的艾萨克·阿西莫夫辩论赛上，普瑞雅·那他拉杰，耶鲁大学科学与人文弗兰克计划的负责人，在提到钱德拉被关停的可能性时，也表示了感同身受的失望。

“我们将会失去我们看向宇宙的X光眼睛，我认为这是一场灾难。“她说，强调了现在并没有任何东西可以作为链接钱德拉和在它之后的任何继任者的桥梁。这一切尤其对她的工作——与黑洞有关，造成了影响。即使科学家们在数年之前已经着手尝试利用激光干涉仪引力波探测器（LIGO）所探测到的宇宙引力波来辨认恒星级黑洞的合并，他们仍然只能从这些信号中捕捉到两个超大质量黑洞合并的蛛丝马迹。“我们毋庸置疑地需要一些仪器，能够在那之前持续地以X光之眼观察宇宙，因为超大质量黑洞在合并并且大规模地爆发出引力波之前，总会先出现许多X射线活动。“她解释道。

至于斯兰尼本人，他回顾了自己是如何在从学校毕业之后直接投身于钱德拉计划，并且在整个职业生涯之内都为它工作。”按理说，这让我处在一个能够从全面的角度理解钱德拉的位置上——从这个天文台现在的能力到它持续提供的科研机会——我比任何人都知道更多。“他说道，”这让我很难听从那些致力于证明关停它的正确性的叙述，或者最好的是，对它能力的利用严重不足。“

沉默的轨道

据斯兰尼在他给社群的信当中的陈述，NASA的2025年全年预算计划之中，证明关停钱德拉的合理性的主要理由，与这个航天器目前明显的“坠落”有关。

预算计划当中的原话是：“在它的运营生命中，钱德拉航天器的情况恶化到了一种地步：为了将它的温度控制在能够支持航天器正常运行的范围之内，数个系统都需要进行积极的维护处理。这使计划它的工作和数据加工变得更加复杂，使项目的维护成本超出了NASA现有的负担能力。”

然而，斯兰尼回复道，钱德拉内部零件的温度确实在上升，也确实使得它的观测计划安排变得复杂，但这一切早在2005年就已被知晓。热力模型和缓解措施都已经就位，并且取得了“惊人的成功”。他也提到“积极的维护处理”是一个不当使用的词汇，因为钱德拉事实上并没有得到“积极的维护”。只有每隔八小时的一小时通讯时间里，地面控制中心才与这个太空探测器联系上。

在这一小段当中，斯兰尼也用一部分笔墨回应了“增加了项目的运营维护费用”。

SNR 0519-69.0超新星遗迹的组合照片，利用了来自NASA的哈勃空间望远镜和钱德拉太空望远镜的数据制作完成。 (图片来源: X-光部分: NASA/CXC/GSFC/B. J. 威廉姆斯 et al.; 光学部分: NASA/ESA/STScI)

“只有一条事例显示，帮助维持温度的举措增加了成本。”他写道，“在我们2022年的高级小组评定会议（NASA最高等级的同行评定）里，我们要求在机组中增加2名人员，这次会议让我们得到了来自最有声望的科学家组成的专门小组的高度肯定评价。”

这个要求，他解释道，已经被通过，并且只造成了百分之一的成本增加。除此之外，这个航天器有史以来超过40%的时间里，任何一笔其他的预算变化都是为了减少人员，或是为了在诸如生活成本增加之类的偶然情况下进行调整。

进一步地，为了让它更简洁，斯兰尼也不赞成NASA预算计划当中的调整过的说明：2022年的运营中任务的高级评定会议建议在2025年持续推进钱德拉的运行，与此同时表明“温度问题”削弱了它“提供不被干扰的，延长的观测时间”的能力，并且“极大地增加了计划该项目的复杂性”。

“联系背景来看，这段文字是由高级评定委员会提供的，其目的在于支持我们增加两名机组成员的请求，”斯兰尼写道，“它们出现在描写’技术能力与成本性价比’的段落里，而他们对此方面的评价是’优秀/非常好’。”

“我们都能理解NASA现在面临着极大的资金压力，可以预见一些项目面临的削减和推延，”他告诉太空网站，“被安排给特定项目的资金会被预算的总量所影响，国会的预先安排会保护某些项目的资金获取——但不是其它项目，科研社区会做出高等级的指示，那些做决定的人也有自己的偏好。”

很明确地，看上去我们将会在四月份知道钱德拉最终的命运——然而，最坏的情况是，如果这个太空天文台的任务在2029年终止，考虑它最后的日子将会令人有些伤感。

目前，钱德拉正在地球大气层之上，一个高度椭圆形的轨道上运行。如果它被关闭，它将被迫继续停留在它的道路上，同时从天文学家的工具栏中消失。

与此同时，团队将再也无法控制外力对这个太空飞行器的影响。“最终，我们将会让这个科学与工程领域的奇迹漫无目的地徘徊，沉默地环绕着行星运行，”斯兰尼说，“经过我们的研究，它在未来的100年之内都不会回到大气层中。”

对于天文学的整个领域而言，一个重大的缺口正在迫近：在钱德拉之后，另一个高质量、全目标可用的X射线波段天文观测设施。

3月25日更新：在它生命的最终，钱德拉不会向地球坠落，而是会“徘徊”或继续无目的地停留在它的轨道上。

BY:Monisha Ravisetti

FY: 奈亚拉托离谱

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来源: 天文在线