圖片：2017年，美國航天局詹姆斯.韋伯天文望遠鏡主鏡

無論是地面上的新一代天文臺還是太空中的，都耗費大量成本。事實上，它們所耗費的成本規(guī)模與大型的土木工程差不多，例如新建一條鐵路或者翻新一條新航道。而如果我們無法立即從這些項目中獲得收益，那么我們便不太愿意繼續(xù)投資這些項目了。

一位天文學家在其新的論文中提出，如果科學家希望天文學能夠在21世紀持續(xù)繁榮，那么，我們需要一種新路徑：從公共利益視角看待新天文臺建設，并將其用于其他太空基礎設施建設。

天文學的未來在太空。最近，天基天文臺項目則為地基項目提供了補充。在太空領域中，天文學家不需要處理大氣畸變或者面對電磁光頻中一些波長的濾波。另一方面，地面天文學也有著自身的優(yōu)勢，例如具備建設大型望遠鏡的能力以及時間更短、成本相對較低的開發(fā)周期。

但是，在接下來的幾十年里，一些科學目標卻必須在太空中才能實現。對物流系統和工程建設而言，在地面建設直徑大于20米（65尺）的望遠鏡極具挑戰(zhàn)，但是，在太空中則相對輕松些。這些大型的天文臺能夠直接拍下地外行星的表層，或者窺視宇宙的最遠處。

此外，地球周圍充滿無線電干擾。如果在月球上建立一個無線電天文臺，那么我們便能獲取宇宙深處發(fā)送來的毫無干擾的無線電信號，從而在這一領域打開新世界。

我們能夠拍到所有我們想要拍攝的行星，但是，如果我們想要直接獲取其他行星的地質數據以及這些行星所處的太陽系的結構線索，那么我們還需要發(fā)射探測器。

不幸的是，根據arXiv數據庫最近發(fā)布的一篇預印版論文顯示，我們當前的空基天文探測器的設計和發(fā)射戰(zhàn)略并不能適用于長期目標。

根據論文觀點，當前，我們的模式存在兩個主要問題。第一，新的天文臺和探測器的成本動不動便會劇增至百萬美元甚至上億美元。而這些資金常常是留給那些能夠給公眾帶來直接利益回報感受的大型土木建設項目。相比之下，天文項目盡管是值得付出的科學，但是公眾常常難以理解或感知其回報。

第二，發(fā)射新的探測器的時間日益拉長。這是因為，面對這些大型的昂貴探測器，我們只有一次機會，必須確保探測器發(fā)射成功，否則，整個項目便是巨大的浪費。為了使風險最小化，探測器的負責人們必須極度小心，這便導致了項目延期，成本超支。一個探測器從設計階段到真正投入使用、搜集數據往往需要花費10年到20年左右的時間。

漫長的時間成本給年輕的科研人員帶來了巨大的壓力。因為他們可能需要投入整個人生的事業(yè)來準備一個任務，并使其形成有用的科學理論，而這一現狀可能會使剛進入這一領域的天文工作者感到沮喪。

那么，天文學家對此能夠做什么？他們如何能夠確保公眾支持？面對年輕的天文學者，他們又如何履行許下的承諾？

根據論文觀點，解決之道便是確保新的空基天文項目產生直接的公共利益。天文學家們需要將這些天文臺賣給更廣泛的公眾。盡管讓公眾理解太陽系的歷史或者遙遠的地外行星的本質具有益處，但是，如果能夠讓公眾快速直接感受到項目的經濟價值，將會更好。

論文作者提議，首先，太空署和國家基金機構應該聚焦更加小型化的、更加頻繁的任務。例如，天文學界將會從即將投產的詹姆斯.韋伯太空望遠鏡收獲良多，但是，我們同樣也可以從一系列類似哈勃望遠鏡的新型望遠鏡中獲得收益。小型的價格低廉的項目也能夠從快速發(fā)展的科技中獲得收益，并通過運用已得到驗證的技術來降低成本。

論文作者表示，天文學家應該致力于實現太空成果產業(yè)化與可利用化，而不是一直聚焦于大型標志性任務。私營企業(yè)渴望通過發(fā)射新衛(wèi)星來推動通信事業(yè)發(fā)展，那么，天文學界是否可以利用這一優(yōu)勢呢？

文章指出，其次，天文學社區(qū)應該與工程師、建筑師、能源供應商以及其他各行業(yè)專家合作。通過這一合作方式，天文學家或許能夠找到新的路徑以獲得撥款和持續(xù)的支持。

新建的天文臺是否有機會創(chuàng)造直接的公共利益？例如，月球另一邊的一束無線電天線或許能夠幫助我們揭秘恒星的起源。我們另外還能做些什么？我們或許需要開發(fā)許多科學技術，從而可以在月球建立觀測站，挖掘月壤上的資源。而這些技術將會給太空領域的私人利益團體和公共利益團體帶來即時的實際利益。

在這一設想中，天文學就像一個開發(fā)和部署空基科技的先鋒隊。而這些技術可以再賦能太空中更多的基礎設施，并進一步推動更宏大的科學實驗。確實，通過弱化宏大的唯科學的科學任務，鼓勵小型的產業(yè)交織的任務能夠形成天文事業(yè)發(fā)展的新路徑，而這一路徑將能夠加速實現天文學家們的夢想。

BY: Paul Sutter

FY: 秋

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