天文學(xué)家想要從觀測中獲取天體的哪些信息?為了看星星,中國科學(xué)家在研究哪些新裝備?5月25日下午,在第24屆上海市社會科學(xué)普及活動周之際,中國科學(xué)院上海天文臺副研究員張佳駿做客楊浦區(qū)圖書館“靜思講壇”,帶來“中國天文新裝備”講座,講述我國天文探測新裝備的進(jìn)步發(fā)展。這也是上海科技教育出版社“哲人石讀書會”本年度的第四場活動。
張佳駿帶來“中國天文新裝備”講座。
從肉眼觀星到借助望遠(yuǎn)鏡,從玻璃照相底片到數(shù)碼影像傳感器,從立于山巔的圓頂?shù)藉塾翁盏娘w船,從五彩斑斕的電磁波到啁啾婉轉(zhuǎn)的引力波,天文學(xué)的發(fā)展離不開天文觀測手段與設(shè)備的進(jìn)步。工欲善其事,必先利其器。近年來,隨著我國的經(jīng)濟(jì)實力和科技水平不斷提升,中國天文學(xué)事業(yè)獲得了前所未有的支持和關(guān)注,也取得了長足的進(jìn)步,尤其是天文觀測領(lǐng)域有了顯著進(jìn)展:性能先進(jìn)的新望遠(yuǎn)鏡作為“觀天神器”不斷出現(xiàn),幫助天文學(xué)家揭開宇宙的奧秘。
張佳駿以《認(rèn)識中國觀天》一書為基礎(chǔ),結(jié)合國內(nèi)大型天文望遠(yuǎn)鏡建設(shè)的實際情況,指出現(xiàn)代天文望遠(yuǎn)鏡的主要發(fā)展方向是看得更廣、更深、更清晰以及拍攝速度更快。現(xiàn)場,張佳駿介紹了許多已經(jīng)建成并投入使用的一流天文裝備,并分析其性能特點。
銀河下的墨子巡天望遠(yuǎn)鏡。視覺中國 圖
國家天文臺興隆站LAMOST郭守敬望遠(yuǎn)鏡星軌。視覺中國 圖
位于青海冷湖的墨子巡天望遠(yuǎn)鏡(WFST)每三個晚上就能巡測整個北天球一次,是目前北半球光學(xué)時域巡天能力最強的設(shè)備。河北興隆的郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)自投入使用以來已取得豐碩成果,收集了超過一千萬條恒星光譜數(shù)據(jù),處于國際領(lǐng)先地位。位于貴州平塘的“中國天眼”(FAST),是目前世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡,截至2024年,已發(fā)現(xiàn)超過900顆新脈沖星。
張佳駿介紹墨子巡天望遠(yuǎn)鏡。
望遠(yuǎn)鏡不只能待在地面,還能飛出地球、常駐太空,例如,“悟空”以觀測宇宙伽馬射線為己任,“夸父一號”專注于觀測太陽。它們將人類的眼睛延伸向深空。
2024年,“逐夢寰宇問蒼穹一一中國載人航天工程成就展·上海站”,中國巡天空間望遠(yuǎn)鏡(CSST)模型。視覺中國 圖
正處于規(guī)劃或建設(shè)階段的最新天文裝備,更是讓人有著窺見未來的科幻之感。清華大學(xué)的MUST望遠(yuǎn)鏡將是下一代光譜巡天望遠(yuǎn)鏡,口徑達(dá)6.5米,其獲取光譜的能力是國際上目前同類設(shè)備的10倍以上。中國巡天空間望遠(yuǎn)鏡(CSST)將是中國空間站工程最重要的空間科學(xué)設(shè)施,兼具大視場和高像質(zhì)的優(yōu)異性能。此外,還有繞月飛行、利用月球背面的獨特環(huán)境捕捉信號的“鴻蒙計劃”,以探測引力波為目標(biāo)的“太極計劃”,等等。未來中國天文新裝備的精彩故事還在書寫之中。
探索美麗的宇宙是人類的共同愿望,天文學(xué)的國際合作既有悠久的歷史,也有著美好的前景。張佳駿親身參與的平方千米射電望遠(yuǎn)鏡陣(SKA)國際大科學(xué)項目,將建造人類史上最大規(guī)模的射電望遠(yuǎn)鏡,以前所未有的靈敏度對宇宙進(jìn)行觀測。我國作為倡議國之一,一直積極參與其中。
“中國天文裝備的發(fā)展與國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展緊密相連。” 張佳駿少年時就對天文學(xué)充滿興趣,但談及先進(jìn)的天文裝備及裝備帶來的發(fā)現(xiàn),只能言必稱國外。而如今,對天文學(xué)充滿好奇心的孩子們,都可以聽著中國天文先進(jìn)裝備的故事成長。
張佳駿與現(xiàn)場小讀者互動。
在走訪或參與建設(shè)各地天文裝備時,張佳駿發(fā)現(xiàn),無論多么人跡罕至之處,總有修建良好的道路可達(dá)。優(yōu)良的基礎(chǔ)設(shè)施,為天文科研工作提供了極大的助力。因此,身為中國天文人,張佳駿對《認(rèn)識中國觀天》展現(xiàn)出的內(nèi)容頗感驕傲:“中國輝煌的古代天文史構(gòu)成了該書的前半部分,而近二三十年國內(nèi)天文事業(yè)的飛速發(fā)展則成就了書的后半部分。”
現(xiàn)場,有小聽眾問張佳駿“如何才能成為一名天文學(xué)家”。張佳駿分享了自己走上科學(xué)之路的成長經(jīng)歷,并總結(jié)出成為天文學(xué)家所需的3個“法寶”:堅持好奇,學(xué)好物理,將自己的科研追求與國家需求相結(jié)合——科研不僅是為了滿足自己的科學(xué)興趣,更是為了滿足大眾對浩瀚宇宙的好奇心。
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