繪制中國人的銀河畫卷——紫金山天文臺90年
2018-12-30 09:23:37 來源: 新華社客戶端
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  1928年,國立中央研究院天文研究所成立。這是中國人自建的第一座現(xiàn)代天文臺——紫金山天文臺的前身。

  這年年底,所長高魯領(lǐng)導(dǎo)完成對臺址的踏勘測量,并做出天文臺的設(shè)計。但它的建設(shè)直到1931年才動工。經(jīng)費短缺成了最大難題。那年日軍侵入東北,南方遭遇洪災(zāi)……直到1934年,天文臺才建成。

  如今,最早一批天文儀器仍置放在風(fēng)景如畫的山巔,但多用于科普目的。2017年紫金山天文臺入選中國十大科技旅游基地。

  紫金山天文臺的名稱沒有改變,但已從一個紫金山上的觀測點發(fā)展為中國科學(xué)院下屬的現(xiàn)代化研究所,它的觀測點分布至更廣范圍:從山東到青海,從江蘇到黑龍江,從云南再到……南極。

  紫金山天文臺盱眙近地天體望遠(yuǎn)鏡。新華社記者李響攝

  現(xiàn)代史的縮影

  紫金山天文臺無疑是對當(dāng)代中國人日常生活影響最大的存在之一。

  作為唯一的歷書權(quán)威發(fā)布機構(gòu),它為13億多民眾提供每天太陽東升西沉以及清明、冬至等二十四節(jié)氣的準(zhǔn)確時刻。

  實際上,頒行歷法也是當(dāng)年建立天文臺的重要任務(wù)之一。

  紫金山天文臺自建國以來提供的航海天文歷編纂任務(wù)為保障航海安全發(fā)揮了重要作用。天文學(xué)家還為天安門廣場的升旗時間提供依據(jù)。

  隨著中國城市化的加速發(fā)展,天文學(xué)家加大了對空間碎片的監(jiān)測力度。“如果航天器碎片掉下來,我們能做出準(zhǔn)確預(yù)警?!弊吓_應(yīng)用天體力學(xué)和空間目標(biāo)與碎片研究部助理研究員旃進偉說,天文臺還為太空中越來越多的中國航天器提供防撞規(guī)避建議。

  做到這一切的前提是擁有強大的觀測設(shè)備。這曾令中國天文學(xué)家捉襟見肘。

  為進行1941年的日全食觀測,中國天文學(xué)界歷經(jīng)艱辛多方籌款,才向美國訂制來一臺望遠(yuǎn)鏡,這臺儀器卻在運至香港碼頭時被日本飛機炸毀。

  如今,紫臺與其他機構(gòu)投資約7億元人民幣合作研發(fā)了世界領(lǐng)先的暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星,正在建造先進的天基太陽天文臺,還作為共建單位正在積極推動南極天文臺的建設(shè),該項目預(yù)計投資超過10億元人民幣。

  紫臺天文與空間科學(xué)學(xué)院副院長吳雪峰說,天文學(xué)是貴族學(xué)科??蒲薪?jīng)費的投入近年明顯增加,這是國家綜合實力上升所致。

  最大變化是始于1978年的改革開放帶來的。當(dāng)時中國經(jīng)濟總量占世界比重不到2%,現(xiàn)在達到15%。為實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,應(yīng)用科學(xué)和基礎(chǔ)科學(xué)都獲得了大量投資。

  紫臺行星科學(xué)和深空探測研究部研究員季江徽說:“從高鐵、登月、空間站和天文大設(shè)施上面,我看到了社會主義制度的優(yōu)越性。”

  “紫金山天文臺是中國現(xiàn)代史的縮影?!眳茄┓逭f。

  紫金山天文臺青海觀測站助理工程師張永興在檢查13.7米毫米波射電望遠(yuǎn)鏡設(shè)備運行狀況。天文學(xué)家正利用這臺望遠(yuǎn)鏡實施“銀河畫卷”工程。新華社記者張宏祥攝

  中國人的答案

  今天,中國的天文學(xué)家可以做前輩們想做而無法做的事情。

  上世紀(jì)40年代戰(zhàn)爭時期,紫臺遷到云南,那時天文觀測變得幾無可能,天文學(xué)家只得對已有資料進行一些整理和研究,取得的成果極其有限。

  紫金山天文臺副臺長毛瑞青說:“我們正在開展銀河畫卷計劃,利用在青海德令哈的毫米波望遠(yuǎn)鏡把能觀測到的銀道面全部掃描一遍,得到分子云的分子譜線圖像,這個計劃目前已完成近70%。”

  30歲的陳燈意在紫金山天文臺新園區(qū)的實驗室里做著第二代暗物質(zhì)衛(wèi)星探測器的設(shè)備調(diào)試。他是2011年來這里工作的,被這個全新的項目吸引。

  暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星示意圖。圖片由紫金山天文臺提供

  2015年中國發(fā)射了首顆暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星。當(dāng)時陳燈意在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心控制大廳負(fù)責(zé)監(jiān)測數(shù)據(jù)?!奥牭教栆碚归_的消息時,我激動得哭了?!彼f。

  范一中研究員是暗物質(zhì)衛(wèi)星工程地面應(yīng)用系統(tǒng)副總工程師。他1977年出生在農(nóng)村,依靠在深圳打工的哥哥支持才上了大學(xué)。

  他最初學(xué)的是“能掙錢”的工科。但他覺得,這不足以體現(xiàn)個人價值——他最大的興趣在宇宙奧秘,所以又去了南京大學(xué)讀天文學(xué)。

  “我受到霍金的影響?!彼f。

  吳雪峰說:“宇宙哪里來?為什么會有人?意識怎么產(chǎn)生的?彭羅斯認(rèn)為,還有另外的宇宙,真是這樣嗎?中國人也要給出答案?!?/p>

  中國從2007年開始在南極建設(shè)的天文設(shè)施將幫助天文學(xué)家實現(xiàn)愿望。在南極內(nèi)陸冰蓋最高點冰穹A這個獨一無二的位置上,中國已安裝了兩臺巡天望遠(yuǎn)鏡,并計劃于2019年裝第三臺。利用巡天望遠(yuǎn)鏡,中國天文學(xué)家在南極成功追蹤到人類首次發(fā)現(xiàn)的雙中子星并合所產(chǎn)生引力波的光學(xué)對應(yīng)體,并發(fā)現(xiàn)了100多顆系外行星候選體。

  紫臺行星科學(xué)和深空探測研究部研究員趙海斌說:“我們的研究將大大改變對太陽系的認(rèn)知。我們在太陽系住了這么多年,但對它了解并不全面。今后還要走向比太陽系更大的疆域?!?/p>

  紫臺天體化學(xué)與行星科學(xué)研究室里陳列著從各地采集來的隕石標(biāo)本。王英副研究員在這里探索太陽系和行星起源,并為“嫦娥五號”月球采樣研究提供建議。她認(rèn)為,隕石可能為生命起源提供了一個解釋,地球上的有機分子或許是隕石帶來的。

  范一中說,用國產(chǎn)儀器觀測到新數(shù)據(jù),心情跟以前大不一樣。首先是開心,同時也緊張,要忙著檢查,看是否不完美。

  中國南極望遠(yuǎn)鏡探測到引力波對應(yīng)光學(xué)信號。新華社資料圖片

  “宇宙命運共同體”

  紫金山天文臺在2018年加入了聯(lián)合國和平利用外層空間委員會下屬的國際小行星預(yù)警組織,把中國的資源與各國共享。

  1994年彗木相撞引起廣泛關(guān)注。國際天文學(xué)界決定把直徑一公里以上可能威脅地球的小行星找出來編目。紫臺2006年起利用在江蘇盱眙建造的近地天體望遠(yuǎn)鏡開始了相關(guān)工作。

  季江徽說:“紫金山天文臺對人類命運共同體的貢獻之一,就是對危險的近地天體進行監(jiān)測預(yù)報。今年我們發(fā)現(xiàn)了很多這樣的小天體。今后可以想辦法改變可能撞擊地球的小行星的軌道?!?/p>

  人類對小行星的監(jiān)測主要在北半球,而紫臺在南極的巡天望遠(yuǎn)鏡,可以與歐美的監(jiān)測系統(tǒng)形成優(yōu)勢互補。

  紫臺南極天文和射電天文研究部主任史生才說:“開放與合作對天文研究非常重要。”

  早年這也很不容易。上世紀(jì)30年代國際天文聯(lián)合會邀請中國國立天文研究所參加國際經(jīng)緯度聯(lián)測,中方卻因為不能及時準(zhǔn)備好儀器而無法參與。

  吳雪峰說:“2000年后,我們?nèi)种坏膶W(xué)生有機會到國外去學(xué)習(xí),國外學(xué)者也來中國與我們合作研究?!?/p>

  紫臺行星科學(xué)和深空探測研究部主任馬月華介紹,其團隊中有人參與了歐洲羅塞塔彗星探測計劃。

  吳雪峰說:“未來太陽系也許會不再宜居,就要尋找類地行星。我們在幾百光年外的鄰近太陽系發(fā)現(xiàn)了適合人類居住行星,或許幾百年后,技術(shù)可以發(fā)展到讓人類抵達那個行星?!保ㄐ氯A社記者記者韓松、喻菲、胡喆、王玨玢)

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【糾錯】 責(zé)任編輯: 王萌萌
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