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绘制中国人的银河画卷——紫金山天文台90年
2018-12-30 09:23:37 来源: 新华社客户端
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  1928年,国立中央研究院天文研究所成立。这是中国人自建的第一座现代天文台——紫金山天文台的前身。

  这年年底,所长高鲁领导完成对台址的踏勘测量,并做出天文台的设计。但它的建设直到1931年才动工。经费短缺成了最大难题。那年日军侵入东北,南方遭遇洪灾……直到1934年,天文台才建成。

  如今,最早一批天文仪器仍置放在风景如画的山巅,但多用于科普目的。2017年紫金山天文台入选中国十大科技旅游基地。

  紫金山天文台的名称没有改变,但已从一个紫金山上的观测点发展为中国科学院下属的现代化研究所,它的观测点分布至更广范围:从山东到青海,从江苏到黑龙江,从云南再到……南极。

  紫金山天文台盱眙近地天体望远镜。新华社记者李响摄

  现代史的缩影

  紫金山天文台无疑是对当代中国人日常生活影响最大的存在之一。

  作为唯一的历书权威发布机构,它为13亿多民众提供每天太阳东升西沉以及清明、冬至等二十四节气的准确时刻。

  实际上,颁行历法也是当年建立天文台的重要任务之一。

  紫金山天文台自建国以来提供的航海天文历编纂任务为保障航海安全发挥了重要作用。天文学家还为天安门广场的升旗时间提供依据。

  随着中国城市化的加速发展,天文学家加大了对空间碎片的监测力度。“如果航天器碎片掉下来,我们能做出准确预警。”紫台应用天体力学和空间目标与碎片研究部助理研究员旃进伟说,天文台还为太空中越来越多的中国航天器提供防撞规避建议。

  做到这一切的前提是拥有强大的观测设备。这曾令中国天文学家捉襟见肘。

  为进行1941年的日全食观测,中国天文学界历经艰辛多方筹款,才向美国订制来一台望远镜,这台仪器却在运至香港码头时被日本飞机炸毁。

  如今,紫台与其他机构投资约7亿元人民币合作研发了世界领先的暗物质粒子探测卫星,正在建造先进的天基太阳天文台,还作为共建单位正在积极推动南极天文台的建设,该项目预计投资超过10亿元人民币。

  紫台天文与空间科学学院副院长吴雪峰说,天文学是贵族学科。科研经费的投入近年明显增加,这是国家综合实力上升所致。

  最大变化是始于1978年的改革开放带来的。当时中国经济总量占世界比重不到2%,现在达到15%。为实现创新驱动发展,应用科学和基础科学都获得了大量投资。

  紫台行星科学和深空探测研究部研究员季江徽说:“从高铁、登月、空间站和天文大设施上面,我看到了社会主义制度的优越性。”

  “紫金山天文台是中国现代史的缩影。”吴雪峰说。

  紫金山天文台青海观测站助理工程师张永兴在检查13.7米毫米波射电望远镜设备运行状况。天文学家正利用这台望远镜实施“银河画卷”工程。新华社记者张宏祥摄

  中国人的答案

  今天,中国的天文学家可以做前辈们想做而无法做的事情。

  上世纪40年代战争时期,紫台迁到云南,那时天文观测变得几无可能,天文学家只得对已有资料进行一些整理和研究,取得的成果极其有限。

  紫金山天文台副台长毛瑞青说:“我们正在开展银河画卷计划,利用在青海德令哈的毫米波望远镜把能观测到的银道面全部扫描一遍,得到分子云的分子谱线图像,这个计划目前已完成近70%。”

  30岁的陈灯意在紫金山天文台新园区的实验室里做着第二代暗物质卫星探测器的设备调试。他是2011年来这里工作的,被这个全新的项目吸引。

  暗物质粒子探测卫星示意图。图片由紫金山天文台提供

  2015年中国发射了首颗暗物质粒子探测卫星。当时陈灯意在酒泉卫星发射中心控制大厅负责监测数据。“听到太阳翼展开的消息时,我激动得哭了。”他说。

  范一中研究员是暗物质卫星工程地面应用系统副总工程师。他1977年出生在农村,依靠在深圳打工的哥哥支持才上了大学。

  他最初学的是“能挣钱”的工科。但他觉得,这不足以体现个人价值——他最大的兴趣在宇宙奥秘,所以又去了南京大学读天文学。

  “我受到霍金的影响。”他说。

  吴雪峰说:“宇宙哪里来?为什么会有人?意识怎么产生的?彭罗斯认为,还有另外的宇宙,真是这样吗?中国人也要给出答案。”

  中国从2007年开始在南极建设的天文设施将帮助天文学家实现愿望。在南极内陆冰盖最高点冰穹A这个独一无二的位置上,中国已安装了两台巡天望远镜,并计划于2019年装第三台。利用巡天望远镜,中国天文学家在南极成功追踪到人类首次发现的双中子星并合所产生引力波的光学对应体,并发现了100多颗系外行星候选体。

  紫台行星科学和深空探测研究部研究员赵海斌说:“我们的研究将大大改变对太阳系的认知。我们在太阳系住了这么多年,但对它了解并不全面。今后还要走向比太阳系更大的疆域。”

  紫台天体化学与行星科学研究室里陈列着从各地采集来的陨石标本。王英副研究员在这里探索太阳系和行星起源,并为“嫦娥五号”月球采样研究提供建议。她认为,陨石可能为生命起源提供了一个解释,地球上的有机分子或许是陨石带来的。

  范一中说,用国产仪器观测到新数据,心情跟以前大不一样。首先是开心,同时也紧张,要忙着检查,看是否不完美。

  中国南极望远镜探测到引力波对应光学信号。新华社资料图片

  “宇宙命运共同体”

  紫金山天文台在2018年加入了联合国和平利用外层空间委员会下属的国际小行星预警组织,把中国的资源与各国共享。

  1994年彗木相撞引起广泛关注。国际天文学界决定把直径一公里以上可能威胁地球的小行星找出来编目。紫台2006年起利用在江苏盱眙建造的近地天体望远镜开始了相关工作。

  季江徽说:“紫金山天文台对人类命运共同体的贡献之一,就是对危险的近地天体进行监测预报。今年我们发现了很多这样的小天体。今后可以想办法改变可能撞击地球的小行星的轨道。”

  人类对小行星的监测主要在北半球,而紫台在南极的巡天望远镜,可以与欧美的监测系统形成优势互补。

  紫台南极天文和射电天文研究部主任史生才说:“开放与合作对天文研究非常重要。”

  早年这也很不容易。上世纪30年代国际天文联合会邀请中国国立天文研究所参加国际经纬度联测,中方却因为不能及时准备好仪器而无法参与。

  吴雪峰说:“2000年后,我们三分之一的学生有机会到国外去学习,国外学者也来中国与我们合作研究。”

  紫台行星科学和深空探测研究部主任马月华介绍,其团队中有人参与了欧洲罗塞塔彗星探测计划。

  吴雪峰说:“未来太阳系也许会不再宜居,就要寻找类地行星。我们在几百光年外的邻近太阳系发现了适合人类居住行星,或许几百年后,技术可以发展到让人类抵达那个行星。”(新华社记者记者韩松、喻菲、胡喆、王珏玢)

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