中国空间望远镜发射一拖再拖

2005年,HXMT作为中国第一颗天文卫星纳入“十一五”科学规划。原本预计2010年升空的望远镜,因为经费问题一拖再拖,至今工程仍未立项。

  编者按近30年来,望远镜的升级换代,使天文学界几乎每年都能得到激动人心的发现。在改变了人类宇宙观的同时,也贡献了十几位诺贝尔物理学奖得主。遗憾的是,这些发现基本上与中国天文学家无关。

  从一个天文项目的波折、国外青少年兴趣培养、大学天文学科教育3个方面解读,或许我们能找到答案。

  贪婪的“大眼”盯着太空,捕捉来自远方的电磁波。谁能最先探测到新的信号,谁就能有领先世界的天文发现。

  中科院院士李惕碚一度满怀希望——他主持研制的空间望远镜HXMT,具备全球独家的技术,一旦发射上天,将开辟一块新的天文学领域。

  可一等就是十几年。在一遍又一遍的国家论证后,2005年,HXMT作为中国第一颗天文卫星纳入“十一五”科学规划。让李惕碚无奈的是,原本预计2010年升空的望远镜,因为经费问题一拖再拖,至今工程仍未立项。中国天文学家曾经拥有的开拓机会,不仅失之交臂,而且渐行渐远。

  十二年的论证

  为了研究黑洞,天文学家必须要探测和分析黑洞周围散发的硬X射线。硬X射线巡天在上世纪90年代被美国航天航空局(NASA)和国家科学委员看作是天文物理的首要任务。

  观测硬X射线依靠的传统成像技术复杂和昂贵,实现硬X射线巡天一直是难题,美国直到上世纪末也没有解决。

  1993年,李惕碚在中科院高能物理所做X射线观测时,和同事提出了一种新的成像技术——直接解调方法。他们研制的新式硬X射线探测器,搭载高空气球上天观测了黑洞,得出了比美国同行好得多的结果。

  “使用便宜的仪器,得出的图像分辨率却更高。”李惕碚意识到了新探测器的潜力,“我们可以抢在美国前头实现硬X射线巡天,十拿九稳。”新的观测技术,可能使原本空白的天图上,增添上千个新的黑洞。

  同年,高能物理所和国家天文台建议将“空间硬X射线调制望远镜(HXMT)”项目纳入“九五”重大科学工程。

  然而,学界很多人不相信李惕碚等人的方法能奏效。HXMT最终没有进入“九五”。接下来十几年,为了判断HXMT是否可行,国家进行了反复的论证。上世纪90年代后期,国际学界慢慢接受了直接解调方法,新方法也取得了不少成果。各方疑虑逐渐打消。

  “科学上的质疑是健康的。在美国同样要有质疑,有论证。”李惕碚说,“但相比起来,我们的科学论证时间太长了。很遗憾,毕竟这样的机遇不多。”

  2005年,HXMT终于入选“十一五”科学规划,准备作为中国第一颗天文卫星发射升空。

  触手可及的前沿

  HXMT的两个竞争者,欧洲的INTEGRAL望远镜和美国的SWIFT望远镜已分别于2002年和2004年成功发射。它们基于传统成像技术,虽然能力逊于HXMT,但取得了开拓性的成就。

  根据2009年美国的一项统计排名,近30年来,科学产出最大的望远镜中,排名第一的是“斯隆”,第二是SWIFT,第三是著名的“哈勃”。让中国天文学界遗憾的是,无论是斯隆,还是SWIFT,中国都本可以跟它们一争先后。

  “讨论"九五"规划时,LAMOST(郭守敬望远镜)准备实现多光谱巡天,我们要实现硬X射线巡天,这两项在当时世界上都是新的。”李惕碚回忆说,“LAMOST当时被天文学界列为第一个推荐项目,当时认为很有希望真正抢到世界第一,开拓一个新的领域。它比斯隆要早很多。”

  但是,建于河北兴隆的LAMOST同样是一拖再拖,直到2009年才建成。“而美国抢先出来了斯隆巡天,虽然指标比LAMOST差,但你没有啊。”

  SWIFT带来了同样的郁闷——“当时如果花5—8年时间,让HXMT上天,就会开拓一个新领域,得到许多新发现。”李惕碚认为,如今HXMT仍有能力做出更多的发现,但意义完全不一样了。

  “现在看来,进入"九五"规划的时候,中国的学者是有眼光的,能够提出前瞻性的项目。”李惕碚说,“问题是拖了太长时间。”





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