“镜”观星辰 筑梦新疆
作者: 崔朗 蒋晨峰 来源: 中科院新疆天文台台 发布时间:2019-6-30 16:18:56
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时光在回溯中尤显不凡。从 1957年中科院乌鲁木齐人造卫星观测站在新疆落地生根,到 1987年中科院乌鲁木齐天文站的蓬勃发展;从2011年新疆天文台事业的蒸蒸日上,到 2017年 110米口径全可动射电望远镜(QTT)项目如火如荼的推进……一甲子的岁月在宇宙中只是一瞬,而 60年的薪火相传却是几代新疆天文人砥砺奋进的永远记忆。
60年来,在中科院和新疆维吾尔自治区领导的关怀支持下,新疆天文台以天文学前沿研究和国家战略需求为己任,勇攀高峰、不辱使命,从西北边陲的一个人造卫星观测站,成长为我国五大综合性天文台之一,为现代天文学在新疆的发展打下了基础,也为中国天文学向西发展推开了一扇窗。
新形势下,踏上新征程的新疆天文人将沿着前辈的脚步,秉持不屈不挠的“胡杨精神”,在新疆这片热土上,与成千上万优秀的各族儿女一道,用自己的双手和行动,为建设大美新疆,为铸就社会稳定和长治久安的伟大新疆梦、中国梦奋勇向前。
新疆天文精神的丰碑
新疆天文台南山观测站位于乌鲁木齐县甘沟乡金泉沟村,海拔 2080米,距乌鲁木齐市区 75公里。1991年,南山观测站破土动工建设 25米射电望远镜,1993年底建成后,于次年 4月投入试观测。南山25米射电望远镜因具备多频段、宽频带、低噪声、高效率、高指向精度等典型特点,故成为我国继上海佘山 25米射电望远镜之后,建成的第二架用于甚长基线干涉测量(VLBI)观测的射电望远镜。
发展的路途从来都不是一帆风顺的,南山 25米射电望远镜的建设从选址、论证到最终建成,可谓是一波三折。
上世纪 80年代,中国VLBI网经历艰难拓荒后,在时任上海天文台台长叶叔华院士的带领下,于 1987年建成上海佘山 25米射电望远镜。之后,中国 VLBI网二期工程被提上日程。但中国第二架25米射电望远镜究竟建在哪里,成为摆在论证专家组面前的首要问题。
新疆具有独特的地理位置和优良的射电天文观测条件,加之乌鲁木齐人造卫星观测站数十年的运行经验,因此对于中国 VLBI组网来说,在新疆建设第二架 25米射电望远镜是大有裨益的。
为了能使 25米射电望远镜落户新疆,多年来,时任人造卫星观测站站长黄桢带领科技人员多方呼吁,宣传在新疆建站的优势并积极争取专家支持,使新疆成为我国第二个 VLBI观测站建站的首要候选地。
然而,在论证会上,对于是否选址新疆却出现了很大分歧。有人认为,乌鲁木齐人造卫星观测站力量薄弱,建设和运行 25米射电望远镜力不从心;并且新疆地处西北偏远地区,经济发展相对落后,所以并不支持把望远镜建在新疆。
虽然那时乌鲁木齐天文站才刚刚成立,但时任天文站的领导和广大科研人员却犹如大漠中的胡杨,在质疑面前有着不屈的傲骨。据亲历那段峥嵘岁月的老同志回忆,1989年是确定我国第二个 VLBI观测站能否落户乌鲁木齐南山的关键之年,新疆分院领导、天文站领导及相关科研人员多次奔赴北京、上海汇报工作,积极阐述在新疆建站的优势并表达运行维护好望远镜的信心和决心。
在一次召开选址定点论证会的前夜,时任天文站站长李国印接到老家打来的电话,告知他父亲去世的消息。但“大战”在即,老站长忍着巨大的悲痛坚守在岗位上,带领同事忙完所有重要工作,才匆忙赶回老家送父亲最后一程。大任如天,人生须知负责任的苦处,才能知道尽责任的乐趣。这样的无私精神,让人敬佩,更让人敬重。
功夫不负有心人。1990年,中科院批准了在乌鲁木齐南山建设 25米射电望远镜的申请,乌鲁木齐天文站的发展迎来重大机遇。欢欣鼓舞的同时,各种难以想象的挑战也接踵而至。
主管 25米项目的站长张晋面对巨大挑战和压力,克服资源匮乏、环境孤立、人才紧缺等重重困难,坚定不移地推动南山 25米射电望远镜的建设工作。1993年底,在望远镜即将落成之际,张晋不幸罹患胃癌。他不畏生死,一边与病魔顽强抗争,一边带领团队只争朝夕地完成望远镜的建设任务。他事无巨细,凡事亲力亲为,台址勘察现场、下山运水的路上都留下了他的身影。
1993年底,在乌鲁木齐美丽的南山牧场,雄伟的 25米射电望远镜拔地而起。1994年初,望远镜首次参加国际VLBI联测就一举成功,成为世界射电天文研究大家庭中的一员。
南山 25米射电望远镜的建成荣获了 1999年度新疆维吾尔自治区科技进步一等奖,并入选 1999年度中国“十大天文科技进展”。新疆天文人用事实和行动让质疑者最终信服,在新疆建设我国第二架 25米射电望远镜是正确的选择。
玉壶冰心总关情,血浓于水铸忠诚。新疆科技工作者这种不服输、不甘落后的韧劲,支撑着 25米射电望远镜建设队伍把热爱镌刻在了巍峨天山,把汗水播撒于南山草原。
建成 25米射电望远镜对于当时的乌鲁木齐天文站来说,只是万里长征迈出的第一步,建设队伍还来不及喘口气,就投入到新的挑战之中——如何把望远镜运行好,多出成果、出好成果。
南山 25米射电望远镜建成之前,乌鲁木齐天文站的射电天文研究力量非常薄弱,也缺乏运行大型天文设备的经验。尤其在参加欧洲 VLBI网联测初期,更是故障频出,导致来自于欧洲网的批评之声不绝于耳。
面对这些批评和质疑,天文站年轻的科技人员没有气馁,他们变批评为激励,变压力为动力,誓要把望远镜运行到最佳状态,用努力赢得国内外同行的尊敬。
当时南山的工作条件很艰苦,后勤设施不健全,窄小的平房里,床和工具、设备杂处一室。不光生活环境艰苦,科研条件也很落后。为了编写软件、调试设备,一台老式计算机成了“香饽饽”,大家排着队“抢”着用;为了磨合望远镜厂家的伺服控制系统和天文站自主开发的天文观测软件系统,大家连续几天几夜住在观测室。
独立钻研的同时,大批年轻科技人员也先后赴上海天文台、北京大学、南京大学和当时的北京天文台等国内一流天文研究机构“取经”,学习射电天文前沿知识和技术,并迫不及待地把所学所感用到 25米射电望远镜的运行实践之中。
经过不懈的攻坚克难,南山 25米射电望远镜的运行终于步入正轨,在 VLBI联测中的成功率也不断提升,逐渐成长为国际 VLBI网的重要成员之一,赢得了国内外同行的赞誉。
南山 25米射电望远镜建成之初仅仅服务于国际 VLBI联测,远没有充分发挥其真正的科研潜力;同时,天文站的科研人员也并不满足于给别人打工,他们想要做自己能够主导的天文学前沿研究。
经过仔细调研和论证,天文站抓住时机,果断围绕南山25米射电望远镜布局了脉冲星、恒星形成与演化以及活动星系核精细结构等研究方向,大力建设研究队伍,射电天文研究在新疆得到了蓬勃发展。
随着天文站各项事业的快速发展,2011年,乌鲁木齐天文站更名为中国科学院新疆天文台,这不仅是对新疆天文台过去工作的肯定,更是对其未来发展寄予的厚望。
QTT续写光荣与梦想
从事科学研究,谁能站在科学技术的制高点,谁就把握了取得新发现、新突破的先机。大科学装置不仅是科学研究创新的利器,更是彰显国家科技实力的重要标志。
当前,射电天文学步入高灵敏度大样本时代,迫切需要建造更大接收面积、更高分辨率和更大天空覆盖的射电望远镜,用于探测更暗弱的天体,获取更早、更多的宇宙信息,以破解天体物理研究中面临的诸多基本问题。
站在新的历史起点上的新疆天文台,如何能在中国射电天文学从跟随到领跑的跨越发展中发挥独特作用,这是摆在新疆天文台面前的一个新命题。
在国内外同行的大力倡议下,新疆天文台审时度势,紧抓机遇,经过长期筹备和广泛论证,果断提出在新疆奇台建设一架 110米世界最大口径全可动射电望远镜的宏大目标。
多年来,国内天文界围绕 QTT进行了科学目标的研讨和论证,一致认为 QTT在不同尺度和演化阶段射电天体的观测特征、物理特性以及相关探测方法的研究方面大有用武之地,尤其是在基于脉冲星测时阵(PTA)的引力波探测、巨分子云到致密云核的恒星形成和演化过程、星系结构和物质组成、分子谱线巡天和生命前分子搜寻等领域,有望做出突破性成果,支撑我国射电天文学研究在部分前沿重大问题上率先突围,跻身世界领先水平甚至领导地位。QTT建成后,将推动在新疆建设国际一流的射电天文观测研究开放平台和新的世界级天文学研究中心,同时为我国深空探测及导航技术、国家安全等提供创新技术的支撑平台。
经过多年的勘选和论证,QTT建设台址最终确定在新疆奇台县石河子村。QTT项目得到了自治区和中科院的大力支持,被纳入了自治区和中科院“十三五”的有关规划,并拨专款用于项目的前期预研和基础建设。
目前,在以新疆天文台台长王娜研究员为首席科学家的973项目“110米大口径全可动射电望远镜关键技术研究”和国家自然科学基金委等项目的支持下,在国内外几十所大学和科研机构多年的联合技术攻关下,QTT各项关键技术日臻成熟,天线初步设计也已完成,其他各项工作都在紧锣密鼓的推进之中。
60年斗转星移,新疆天文台广大科研人员始终不变的是那颗筑梦新疆的赤子之心。他们把新疆梦、中国梦跟个人奋斗紧密结合,一步步成长为新疆科技发展的一支重要力量。正可谓是:“一轮明月出天山,万里星辰洒霄汉。斗转星移一甲子,测地观天勇向前!”
作者简介
崔朗,中科院新疆天文台台长助理兼科技处处长、研究员
蒋晨峰,中科院新疆天文台信息宣传主管