“碟中碟”？科学家们想要建造一个全新的阿雷西博望远镜 

　　阿雷西博天文台巨大的射电望远镜对很多人来说有很多意义：脉冲星发现者、外星人的广播员、小行星测绘仪、007电影中的隐藏卫星天线、波多黎各的标志、未来科学家的诞生地。直到7个月前，这个经受住几十年地心引力考验的工程奇迹倒塌了。 

　　自从那个灾难性的日子以来，大量的目光转向分析出错的原因，同时许多人开始工作，整理和清理残骸。而一群与阿雷西博有深厚渊源的科学家来说，他们通过设计新的望远镜，希望填补阿雷西博留下的空白，延续其科学遗产并且走得更远。 

　　圣安东尼奥西南研究所的行星科学家特雷西·贝克尔（Tracy Becker）是描述该设计的白皮书的合著者。 

　　“我不认为这个版本一定要按照某个新版本来建造，”她说。“它最终可能看起来更像原来的望远镜，或者它可能看起来与我们迄今为止所想象的任何东西完全不同。设计的主要目的是表明我们可以继续利用这一空间，并延续这一真正强大的科学遗产。”

　　所以，被称为下一代阿雷西博望远镜的设计白皮书，也许更适合作为一个声明而不是一个蓝图来看待。该项目旨在描绘出阿雷西博未来60年的科学发展可能是什么样子——如果各机构愿意为该设施买单，并以雄心壮志来实现的话。 

　　阿雷西博天文台副首席科学家Noemí Pinilla-Alonso说：“我们必须大胆思考，想得更远，因为如果你只想做你正在做的事情，你就不能激励下一代，也不能为下一代服务。”“那是60年前有人大胆思考的结果。”皮尼利亚-阿隆索也是管理该天文台的中佛罗里达大学的行星科学家，他是设计白皮书的几十位合著者之一。 

　　这个设计在望远镜接收平台倒塌后的两个月内就完成了。在某种程度上，这对与天文台关系密切、感情深厚的科学家来说是一剂良药。“没过多久，我就从悲伤、沮丧的感觉，转变为‘我们在做一些好事’的感觉。我们在努力，我们在进步。’”皮尼拉-阿隆索说。 

　　阿雷西博天文台主任弗朗西斯科·科尔多瓦表示，现在，支持重建的科学家们正试图保持这种势头，以加速重建过程。“阿雷西博留下了一个大洞，”他说。“我们现在有数百名科学家正在努力寻找另一架望远镜，以便为他们提供继续项目所需的数据。”

　　但在任何机构为该项目提供资金之前，科学家们只能靠自己做这么多了。 

　　与此同时，拥有该观测站的美国国家科学基金会(NSF)在6月举行了一次线上研讨会，探讨阿雷西博天文台的可行性。官员们强调，阿雷西博将继续存在，但该机构没有承诺重建现有的望远镜，或支持一个类似规模的新项目。该研讨会没有分配任何资金。 

　　“目前还没有建造一个新的射电望远镜的计划，尽管这确实是一个值得讨论的想法，”研讨会负责人在一份会议记录文件中写道。“然而，对于这次研讨会，我们的主要目标是探索短期、中期和长期的广泛选择，这些选择应该让社会的所有部分参与进来作为补充。” 

　　美国国家科学基金会今年3月份曾估计，为了确保现场的安全，并清理碎片，这一过程需要大约5000万美元。 

　　实际上天文台可以相当快地恢复一些科学活动。除了倒塌的射电望远镜接收平台外，现场还有许多其他设备仍在工作，没有受到倒塌的影响，天文台的负责人希望至少修复一部分位于天线中心的实验天线，以便继续使用。 

　　佛蒙特大学（University of Vermont）射电天文学家乔安娜·兰金（Joanna Rankin）告诉媒体，“有很多方向可以研究。”她不是白皮书的合著者，但正式表态支持了白皮书。“当然，选择一个最具雄心、在技术上最令人兴奋的项目是非常来劲的，但这不是唯一的选择。” 

　　大胆的“下一代阿雷西博望远镜”设计计划可以追溯到兰金在去年11月组织的Zoom会议。自从50年前第一次来到这里，她就一直在使用它。这次集会很快被称为“守夜”，一开始只有十几名与会者，但后来扩大到几百名科学家。 

　　然后，在12月1日，望远镜倒下了。“哦，天哪，发生了什么?”兰金一边说，一边剖析望远镜是如何倒塌的，以及由此造成的损害。 

　　但她说，随着科学家把注意力转向未来，这种令人崩溃的情绪很快就消失了。“我们立刻想到的是，我们应该有一个重建它的计划，”阿雷西博天文台的射电天文学家、白皮书的主要作者安尼什·罗什（Anish Roshi）说。“那时，所有的讨论和会议都变得非常活跃，讨论用什么来替换这个望远镜，以及如何重建这个望远镜。” 

　　这项工作的成果是一篇长达70页的论文，概述了一个在原有科学遗产的基础上，建造创新的阿雷西博望远镜的案例。天文学家们大都支持原址重建。 

　　使用阿雷西博的社区聚集着跨越三个截然不同领域的科学家，虽然电离层研究人员最初游说使用巨型射电望远镜进行大气实验，但射电天文学和行星雷达研究的科学家很快意识到，巨型望远镜及其强大的雷达系统也可以为他们提供有价值的信息。兰金说:“这三个专业在阿雷西博进化出了一种共生关系，这是阿雷西博独有的。” 

　　皮尼拉-阿隆索说:“我们希望继续成为一家综合的多学科机构。我们一直以来都尽力为这三个领域服务。” 

　　就算替换设施也大概会在原来望远镜的位置，位于波多黎各的深处。最初，这个地点是由军方决定的，他们希望把仪器放在赤道附近的美国领土上。 

　　天文学家还提到了保留大量基础设施的价值，尽管坍塌了，这些基础设施仍然存在，比如放置在里面的望远镜的天坑，以及支持天文台的工作人员和社区。长期以来，阿雷西博周围免受无线电干扰的规章制度和保护设施也是重要因素。 

　　当然，在白皮书中，科学家更重视的是对未来的规划。这些目标形成了一个愿望清单，列出了各个领域的专家接下来想要的东西。 

　　每个人都想看到更多的天空和更多的细节。“更多的天空有待探索，更多的发现将会到来，”波多黎各行星天体生物学家阿贝尔·门德斯（Abel Mendez）说，他经常使用阿雷西博望远镜进行观测，并参与了关于新望远镜的科学对话。 

　　大气实验学家和行星雷达专家都优先考虑更强大的雷达系统，尽管它们的功率并不完全相同。此外，行星雷达界并不一定希望增加功率，如果这意味着牺牲距离，因为阿雷西博的优势之一是，它甚至可以发现科学家还没有完全确定的小行星。 

　　总的来说，科学家团队希望努力实现的除了延续该设施几十年来所做的工作之外，一些新的科学类型可能会在他们勾勒的那种构想中实现。 

　　其中一个领域是了解空间天气，太阳对太阳系的各种影响，可能危及宇航员，破坏轨道上的卫星和地面上的动力系统。而事实证明，新设计能让使科学家能够更好地监测空间天气，包括研究太阳风和日冕物质抛射这两种特别相关的现象。 

　　此外，该设计概念的雷达系统将比之前的系统强大得多，除了对空间岩石的观测外，它还可以观察到失效的卫星和其他空间碎片。对于地球同步轨道上的空间垃圾，新的设计可以看到大约3英尺（1米）宽的碎片；雷达也将能够监测远至月球的大型碎片。 

　　新的设计不是像之前那样一个大的碟子，而是在老望远镜巨大的碗状天坑里装上密密麻麻的小碟子，栖息在可能是七个巨大的倾斜板上，正如皮尼拉-阿隆索所描述的那样，是一个 "碟中碟"。 

　　唯一的问题是，科学家们还不确定这样的结构是否真的能被建造。 

　　但是，这个想法给了工程师们一些工作机会，他们开始研究建造一个雄心勃勃的新望远镜所涉及的种种问题。这个概念背后的科学家们希望这个过程能够在今年晚些时候开始。“这是一个概念性设计。”兰金强调。 

　　要使新的阿雷西博成为现实，工程问题并不是唯一需要解决的障碍。当然，最棘手的问题是找到资金。白皮书的作者建议，4.54亿美元的预算比较符合设计需求。 

　　但即使在倒塌之前，阿雷西博的预算也一直是一个令人痛心的话题，因为国家科学基金会在过去20年里减少了对该天文台的资助，以解决更大的机构预算紧缩，兰金说。 

　　（独家编译：科幻世界）