全球最大巡天望远镜即将投入使用

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创新合作模式吸引全球天文学家目光

大型综合巡天望远镜每3个晚上便会扫描一次天空。图片来源：《自然》

本报讯（记者赵路） 过去的几年对于修建天文台来说并不是最佳时机。然而在这个预算紧缩、工期延误的世界中，大型综合巡天望远镜（LSST）却要逆流而上。以美国为首的这项建造全球最强大天空绘图机的计划，如今已经敲定了为项目运作投钱的国际合作伙伴——该项目计划于2022年启动。这些承诺将有助于确保该计划获得来自一个最关键机构的最终祝福——美国国家科学基金会（NSF）的一个委员会本周正在华盛顿哥伦比亚特区对此展开讨论。
在其坐落的智利帕切翁山上，这架拟建的直径8.36米的望远镜每3个晚上便会对整个南方天空进行绘图，从而生成大量瞬时事件的数据，例如超新星和掠过地球的小行星，同时还将有助于天文学家摸清暗能量的本质，而后者正在加速宇宙的膨胀。大规模的计算中心将能够存储这些数据，并让世界各地的天文学家可以远程访问它们。部分天空的快照将会每分钟发布，而更详细的地图则会每年出版一次。
这一项目反映了天文学正在从单个天体的研究向大数据和全面观测进行转移。它具有广泛的吸引力——2010年，该计划名列美国天文学和天体物理学领域十年际资金优先支持的第一名。这架望远镜预计将比斯隆数字巡天计划——一个高产的北方天空调查项目——产生更多的数据。事实上，用不了两个晚上，LSST便能够覆盖“斯隆”在8年中管理的相同数量的天空。
组织者相信他们将能够筹措到建设望远镜所用的资金。在慈善家比尔·盖茨和查尔斯·西蒙尼共同出资3000万美元的帮助下，该项目已经开始安装它的主镜。美国能源部（DOE）已经承诺将为32亿像素的照相机出资1.6亿美元，而NSF则希望可以提供4.66亿美元用于望远镜其余部分的建设。
但组织者更关心的是数据中心运作所需的高成本——这些中心需要处理望远镜每晚所产生的13兆字节的数据。LSST项目主管、加利福尼亚大学戴维斯分校的物理学家Anthony Tyson表示，NSF在2011年告诉他，将国际筹款努力的重点从建设转向操作。
该项目开拓了创新的合作模式。在大部分天文学合作中，各成员获得的望远镜使用时间份额与其投入的金钱是成正比的。但是就LSST而言，机构可以购买数据：每年2万美元的支出可以确保一位首席调查员、两个博士后研究人员和无限量研究生的使用。亚利桑那州图森市非营利的LSST公司董事长Sidney Wolff就说：“这是一项很好的交易，不是吗？”
Tyson发现招募合作伙伴是一件很容易的事情。他说，这件事已经在各国的天文学家之间流传，很多机构很快便要求加入其中。“就像雨后春笋般。”Tyson说，“我可以保持清醒的是，这是纯粹的小时数的限制。”截至今年4月，他便已经达成了自己的目标——来自26个国家的研究机构递交了68份意向书，足以覆盖3700万年度运营费用的1/3。然而第一轮融资已经对新的合作伙伴关上了大门，Tyson表示，一些国家，例如法国的天文学家对于他们错过了这样一个机会感到非常失望。（来自美国和项目所在国智利的天文学家可以无限量地免费使用数据。）
国际上的支持让NSF感到放心——评审委员会预计将于美国东部时间7月18日批准该项计划，而这将使得NSF能够向国会申请2014年的建设经费。LSST项目副主任、加利福尼亚州门洛帕克市SLAC国家加速器实验室的物理学家Steven Kahn表示：“我们相当有信心。在我们的前进道路上有许多障碍，但都已被我们克服了。”
加拿大物理学家Andy Woodsworth认为，LSST已经找到立足点。他说：“进行这项研究的时代已经到来了。”