齊千里
中國(guó)人要建造自己的天文望遠(yuǎn)鏡,是中國(guó)科學(xué)院1958年正式提出的。這年,毛澤東寫下“坐地日行八萬(wàn)里,巡天遙看一千河”的詩(shī)句。這視透蒼穹、境界比星空還遼闊的豪邁詩(shī)句,毛澤東破例作注,致信早年同學(xué)周世釗,指出:“坐地日行八萬(wàn)里……是有數(shù)據(jù)的。地球直徑約一萬(wàn)二千五百公里,以圓周率三點(diǎn)一四一六乘之,得約四萬(wàn)公里,即八萬(wàn)華里。這是地球的自轉(zhuǎn)(即一天時(shí)間)里程。坐火車、輪船、汽車,要付代價(jià),叫做旅行。坐地球,不付代價(jià)(即不買車票),日行八萬(wàn)里,問人這是旅行么,答曰不是,我一動(dòng)也沒有動(dòng)。真是豈有此理!囿于習(xí)俗,迷信未除。完全的日常生活,許多人卻以為怪。巡天,即謂我們這個(gè)太陽(yáng)系(地球在內(nèi))每日每時(shí)都在銀河系里穿來(lái)穿去。銀河一河也,河則無(wú)限,‘一千言其多而已。我們?nèi)祟愔皇恰苍谝粭l河中,看則可以無(wú)數(shù)?!痹谶@里,詩(shī)人馳騁無(wú)限胸懷,放飛無(wú)窮想象,把神奇瑰麗的景象,極其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)芈鋵?shí)在科學(xué)運(yùn)算上。這是黨中央發(fā)出“向科學(xué)進(jìn)軍”的號(hào)召后,毛澤東向全國(guó)人民做的一次強(qiáng)有力的科普知識(shí)推廣。2016年,中國(guó)天文科學(xué)家設(shè)計(jì)建造的“神器”開啟了,穿越光年,視通萬(wàn)里,再次證明了毛澤東神奇浪漫的詩(shī)句是如此科學(xué)縝密,詩(shī)句中的瑰麗景致又如此具體可觸,是完全的日常生活,更是天人合一與現(xiàn)實(shí)高度契合的描述。它就是——中國(guó)天眼!
中國(guó)天眼
中國(guó)天眼直徑500米,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡(FAST),紋絲不動(dòng)地坐落在貴州的大山中,方圓5000米為“靜默區(qū)”,屏蔽一切干擾,凝神注目望天外,接收著來(lái)自宇宙深處的電磁波,日月之行若出其中,星漢燦爛若出其里,九重天外九重天,銀河系外多少河……其情形正是“坐地日行八萬(wàn)里,巡天遙看一千河”。建造它的原因在于,觀測(cè)天文與觀測(cè)光學(xué)照片一樣,清晰度根源在于分辨率,而要提高望遠(yuǎn)鏡分辨率,需從兩方面努力:一是降低觀測(cè)頻段光子的波長(zhǎng)(等價(jià)于增強(qiáng)能量),二是增加望遠(yuǎn)鏡的有效口徑。FAST恰為以上兩方面做出貢獻(xiàn)。以南仁東為首的中國(guó)科學(xué)家和工程技術(shù)人員在建造它時(shí),提出3項(xiàng)自主創(chuàng)新:利用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺(tái)址;洼坑內(nèi)鋪設(shè)數(shù)千塊單元鏡面組成500米口徑球冠狀主動(dòng)反射面;采用輕型索拖動(dòng)裝置和并聯(lián)機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)的高精度定位。在工程建設(shè)過程中,南仁東團(tuán)隊(duì)克服諸多施工困難,突破一系列技術(shù)難題,按工期高質(zhì)量完成了建設(shè)任務(wù),并產(chǎn)生了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新成果,推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。全新的設(shè)計(jì)思路,加之得天獨(dú)厚的臺(tái)址優(yōu)勢(shì),F(xiàn)AST突破望遠(yuǎn)鏡的百米工程極限,開創(chuàng)了建造巨型射電望遠(yuǎn)鏡的新模式,將在未來(lái)10至20年保持世界設(shè)備的領(lǐng)先地位。FAST的落成啟用,對(duì)中國(guó)在科學(xué)前沿實(shí)現(xiàn)重大原創(chuàng)突破、加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展具有重要意義。經(jīng)過兩年的緊張調(diào)試,F(xiàn)AST已經(jīng)實(shí)現(xiàn)跟蹤、漂移掃描、運(yùn)動(dòng)掃描等多種觀測(cè)模式。截至2018年9月,已發(fā)現(xiàn)59顆優(yōu)質(zhì)的脈沖星候選體,其中有44顆已被確認(rèn)為新發(fā)現(xiàn)的脈沖星。
南仁東
這個(gè)世界上最偉大的科學(xué)裝置,不僅體現(xiàn)在龐大的外形和諸多領(lǐng)先的參數(shù)上,更凝聚了以南仁東為代表的一代中國(guó)科學(xué)家熱愛祖國(guó)、勇攀科學(xué)高峰的赤子之心。
南仁東,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)FAST項(xiàng)目總工程師、首席科學(xué)家,主要從事射電天體物理與射電天文技術(shù)與方法相關(guān)領(lǐng)域研究。1993年,在國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)上,在全球電波環(huán)境不斷惡化的形勢(shì)下,各國(guó)的科學(xué)家都祈盼著能盡早建造新一代射電望遠(yuǎn)鏡。時(shí)任國(guó)家天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)的南仁東從來(lái)就不缺乏敢為天下先的勇氣及只爭(zhēng)朝夕的緊迫感和強(qiáng)烈使命感。經(jīng)過初期勘探,F(xiàn)AST選址工作啟動(dòng),從1994年4月開始,南仁東及其團(tuán)隊(duì)帶著300多幅衛(wèi)星遙感圖,跋涉在中國(guó)西南的大山里,在貴州喀斯特地帶先后走遍了1000多個(gè)洼地,對(duì)比了上百個(gè)窩凼。有一天,他從平塘縣克度鎮(zhèn)爬兩個(gè)多小時(shí)山路來(lái)到一處大窩凼,縱目遠(yuǎn)眺,四周青山環(huán)抱,在這方偏僻世界里終于找到心儀之地。他站在窩凼中央,興奮地說(shuō):“這里好圓!”從此,這里就成為FAST的家。
歷經(jīng)千辛萬(wàn)苦,2007年,南仁東主持的FAST作為“十一五”重大科學(xué)裝置被國(guó)家批準(zhǔn)立項(xiàng);2008年,國(guó)家批復(fù)FAST的可行性研究報(bào)告;2009年,中科院和貴州省人民政府聯(lián)合批復(fù)FAST項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)及概算;2011年下達(dá)開工令,先后有150多家國(guó)內(nèi)企業(yè)相繼投入到FAST建設(shè)中。
南仁東(中)與工程技術(shù)人員檢查施工進(jìn)程
南仁東主編科學(xué)目標(biāo),指導(dǎo)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研究及其模型試驗(yàn),組織實(shí)施“射電波段的前沿天體物理課題及FAST早期科學(xué)研究”;確立FAST實(shí)現(xiàn)世界首個(gè)漂移掃描多科學(xué)目標(biāo)同時(shí)巡天的原創(chuàng)科學(xué)策略;提出調(diào)試階段全波段監(jiān)測(cè)蟹狀星云脈沖星的優(yōu)先觀測(cè)計(jì)劃等,進(jìn)行了一系列工程實(shí)施和科研活動(dòng)。他是個(gè)一絲不茍的完美主義者,參與到FAST設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)中。核心技術(shù)遭遇封鎖、關(guān)鍵技術(shù)無(wú)先例可循、關(guān)鍵材料急需攻關(guān)……然而,這一切都沒能擋住他們矢志不渝的探索步伐。2014年,F(xiàn)AST反射面面板即將吊裝,年屆花甲的南仁東親自上陣,進(jìn)行“小飛人”載人試驗(yàn)。從提出想法到項(xiàng)目落成的23年時(shí)間里,他帶領(lǐng)老中青三代科技工作者克服難以想象的困難,實(shí)現(xiàn)了由跟蹤模仿到集成創(chuàng)新的跨越。2016年9月,F(xiàn)AST落成啟用前,他已罹患重病并在手術(shù)中傷及聲帶,但毅然堅(jiān)持帶病工作,從北京飛赴貴州,親眼見證了中國(guó)天眼工程的落成。9月25日,500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡正式啟用,立即接收到來(lái)自宇宙深處的電磁波。
時(shí)代造就了南仁東,南仁東仿佛為中國(guó)天眼而生。當(dāng)中國(guó)天眼的目光穿過銀河系的時(shí)候,2017年9月15日,南仁東永遠(yuǎn)地閉上了雙眼,享年72歲。共和國(guó)永遠(yuǎn)銘記著南仁東的名字。2018年10月15日,經(jīng)國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)小天體命名委員會(huì)批準(zhǔn),國(guó)家天文臺(tái)將1998年9月25日發(fā)現(xiàn)的國(guó)際永久編號(hào)“79694”的小行星正式命名為“南仁東星”。同年12月18日,慶祝改革開放40周年大會(huì)在人民大會(huì)堂舉行,100名“改革先鋒”稱號(hào)獲得者在大會(huì)上受到黨和國(guó)家的表彰,南仁東名列其中?!陡袆?dòng)中國(guó)》 獻(xiàn)給南仁東的頒獎(jiǎng)詞是:“一個(gè)人的夢(mèng)想能有多大?大到可以直抵蒼穹。一個(gè)人的夢(mèng)想能有多久?久到能夠穿越一生。23年,8000多個(gè)日日夜夜,500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡首席科學(xué)家、總工程師南仁東心無(wú)旁騖,為崇山峻嶺間的中國(guó)‘天眼燃盡生命,在世界天文史上鐫刻下新的高度?!?h3>縱目星空——視通萬(wàn)里的探索之路
“當(dāng)我們仰望上蒼的時(shí)候,我們的天性經(jīng)常會(huì)發(fā)問這樣3個(gè)問題:我們是誰(shuí)?我們從哪里來(lái)?地球之外有沒有其他的文明社會(huì)?”在建造中國(guó)天眼前,南仁東曾做客中央電視臺(tái)講過這樣一段話。深邃的宇宙有著無(wú)窮的魅力,人類對(duì)于星空的敬畏和好奇是與生俱來(lái)的天性。中華民族是一個(gè)勤勞智慧勇敢的民族,也是最富于暢想的民族,從射日、追日、補(bǔ)天、奔月的創(chuàng)世紀(jì)傳說(shuō),到歷代仁人志士天問、問天的命題文章,從來(lái)就不缺乏探索星空的作為。
1953年毛澤東在紫金山天文臺(tái)視察
向科學(xué)進(jìn)軍,大力發(fā)展現(xiàn)代天文科學(xué)事業(yè),是從新中國(guó)成立后開始的,70年來(lái)我們走過一條充滿艱辛而成就輝煌的道路,歷經(jīng)許多脫胎換骨的蛻變。新中國(guó)成立伊始,百?gòu)U待興,黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人就十分關(guān)心支持中國(guó)天文事業(yè)的發(fā)展,中國(guó)天文界奮起追趕世界先進(jìn)水平。1949年11月中國(guó)科學(xué)院成立,即組建起天文研究所,領(lǐng)導(dǎo)和推動(dòng)著中國(guó)天文學(xué)事業(yè)的大發(fā)展。1953年2月23日,毛澤東視察中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)時(shí)特意提出要看看這里收藏研究的如皋隕石。那是1952年4月1日在江蘇如皋縣境內(nèi)隕落的一塊隕石,主要礦物質(zhì)是橄欖石和輝石及少量鐵紋石,重5.5公斤。他仔細(xì)端詳著隕石意味深長(zhǎng)地說(shuō):這個(gè)隕石是唯物主義很好的證明,世界的真正統(tǒng)一性是在它的物質(zhì)性。并作出重要指示:天文臺(tái)要造更大的望遠(yuǎn)鏡,要讓天文儀器為人民服務(wù)。
新中國(guó)的天文學(xué)事業(yè)的大發(fā)展,也是抓兩頭帶中間,即:在緊盯世界科學(xué)發(fā)展前沿、瞄準(zhǔn)尖端科技的研制與運(yùn)用而奮起追趕的同時(shí),大力進(jìn)行全民科學(xué)普及運(yùn)動(dòng),夯實(shí)基礎(chǔ),培養(yǎng)人才。抓兩頭的關(guān)系,就是在普及的基礎(chǔ)上進(jìn)行提高,在提高的指導(dǎo)下進(jìn)行普及,由此全面帶動(dòng)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建造與人才隊(duì)伍的培養(yǎng)。
北京天文館的宣傳車
那是一個(gè)激情燃燒的火紅年代。1957年9月29日,中國(guó)第一座天文館——北京天文館正式開館。它與中國(guó)的天文臺(tái)不同,也與外國(guó)的天象館不同,它是一個(gè)全新的具有中國(guó)氣派的科學(xué)普及機(jī)構(gòu),旨在向人民大眾宣傳以天文學(xué)為主的自然科學(xué)知識(shí),在青少年中培養(yǎng)更多的天文愛好者,提高公眾的科學(xué)素質(zhì)。這一天,出席開館儀式的中國(guó)科學(xué)院首任院長(zhǎng)郭沫若為天文館的大型壁畫《太陽(yáng)的火焰》 ,揮毫寫下:
太陽(yáng),宇宙發(fā)展的形象,新中國(guó)發(fā)展的形象,科學(xué)事業(yè)發(fā)展的形象,熱火沖天,能量無(wú)窮,光芒萬(wàn)丈!
70年來(lái),中國(guó)天文學(xué)研究與建設(shè),為服務(wù)國(guó)家航天、探月事業(yè)、通訊衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等做出了重要貢獻(xiàn),在國(guó)家重大工程和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的作用,與我們的生活息息相關(guān)。如今,中國(guó)天眼與中國(guó)天宮、中國(guó)悟空、中國(guó)墨子等一批相繼問世的重大科技成就,是新時(shí)代中國(guó)大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的豐碩成果。這些成果是國(guó)家創(chuàng)新體系的中堅(jiān)力量和創(chuàng)新平臺(tái),屬于戰(zhàn)略科技力量,決定著國(guó)家發(fā)展水平的基礎(chǔ),是一個(gè)國(guó)家創(chuàng)新力以及核心競(jìng)爭(zhēng)力的主要表征,是國(guó)之重器。我們有理由為此自豪!
一滴水能折射七彩陽(yáng)光,一部天文望遠(yuǎn)鏡的建造史最能見證中國(guó)天文學(xué)事業(yè)的發(fā)展歷程。
工欲善其事,必先利其器。設(shè)計(jì)建造自己的天文望遠(yuǎn)鏡,是中國(guó)天文工作者多少年的夢(mèng)想。天文望遠(yuǎn)鏡屬于一種大型、精密的光機(jī)系統(tǒng)工程,依憑當(dāng)時(shí)新中國(guó)科技工業(yè)水平是十分艱難的。新中國(guó)的科技工作者敢想敢做,1958年高標(biāo)準(zhǔn)地提出自主建造一架2.16米口徑望遠(yuǎn)鏡的宏偉計(jì)劃,當(dāng)年即獲得國(guó)家批準(zhǔn)。因陋就簡(jiǎn),大膽探索,他們從零開始,先從建造60厘米的小型望遠(yuǎn)鏡做前期試驗(yàn),以積累經(jīng)驗(yàn)。檢驗(yàn)望遠(yuǎn)鏡威力和天文學(xué)研究水平的標(biāo)志之一,就是尋找超新星。當(dāng)時(shí),世界上最先進(jìn)的大望遠(yuǎn)鏡想要發(fā)現(xiàn)一顆新超星尚且不易,但是,中國(guó)的天文學(xué)家使用自己建造的60厘米望遠(yuǎn)鏡,創(chuàng)新尋找方法,在很短時(shí)間里就找到40多顆超新星,取得了許多開創(chuàng)性成果。至今,60厘米的望遠(yuǎn)鏡仍在國(guó)內(nèi)外廣泛使用著,為天文學(xué)研究積累工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)人才等發(fā)揮著作用。
歷盡艱辛31年,中華人民共和國(guó)成立40周年前夕,中國(guó)科學(xué)家終于自主建成具有世界先進(jìn)水平的2.16米口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。這種望遠(yuǎn)鏡的建成,不僅使我國(guó)天文學(xué)家可以觀測(cè)天體圖像,而且可以用不同波長(zhǎng)的光分辨出天體光譜。從中可以知道天體中每種元素的含量,天體運(yùn)動(dòng)的速度、溫度、重力、磁場(chǎng)等,甚至可以知道天體的年齡。2.16米口徑望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生了一大批有代表性的成果,特別是超新星光譜的觀測(cè)使它聲名大振。最近,2.16米口徑望遠(yuǎn)鏡又有了新的發(fā)現(xiàn),國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用世界各地的望遠(yuǎn)鏡共同觀測(cè)到一顆65年內(nèi)已爆炸過6次的超新星,中國(guó)的2.16米口徑望遠(yuǎn)鏡為此貢獻(xiàn)了其光譜序列中最早的兩條光譜。
欲窮千里目,更上一層樓。為了提高觀測(cè)效率和質(zhì)量,中國(guó)天文學(xué)家在2.16米口徑望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)上,開始設(shè)計(jì)建造一個(gè)專門用于拍攝光譜的望遠(yuǎn)鏡——光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)。這是一項(xiàng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。此項(xiàng)工程于1997年立項(xiàng),2008年建成,國(guó)家天文臺(tái)以元代天文學(xué)家郭守敬的名字為其命名。
郭守敬望遠(yuǎn)鏡是我國(guó)目前最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,其有效口徑達(dá)到4米。由我國(guó)科學(xué)家自主設(shè)計(jì)建造,具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。它的建造實(shí)現(xiàn)了多個(gè)世界之最:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特殊,兼具大口徑和大視場(chǎng)兩個(gè)優(yōu)點(diǎn);光纖數(shù)量之最,焦面上安裝了4000根可以自由移動(dòng)的光纖,即一次能拍攝近4000個(gè)天體的光譜;焦面自動(dòng)化程度最高,4000根光纖全部是自動(dòng)驅(qū)動(dòng)到位的;世界上同口徑望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)寬度只能做到2度多,而郭守敬望遠(yuǎn)鏡達(dá)到了5度。值得一提的是,大口徑望遠(yuǎn)鏡的核心技術(shù)之一是鏡面拼接和鏡面變形的主動(dòng)光學(xué)技術(shù),就是每塊子平面都要變形,然后還要拼接在一起,圓滿地拼接成一個(gè)波浪形的反射鏡。郭守敬望遠(yuǎn)鏡將鏡面拼接和鏡面變形的主動(dòng)光學(xué)技術(shù)推向了世界前沿,至今還是世界上光譜獲取效率最高的望遠(yuǎn)鏡。在最初運(yùn)行的兩年半時(shí)間里,它獲取的光譜數(shù)量就已超過世界上其他望遠(yuǎn)鏡拍攝所有光譜數(shù)量的總和。截至2018年6月一期觀測(cè)結(jié)束,它總共獲取了超過900萬(wàn)條光譜,這個(gè)數(shù)字還將會(huì)隨著已開始的二期觀測(cè)而以驚人的速度繼續(xù)增加。利用它獲得的龐大的光譜數(shù)量,天文學(xué)家們得以對(duì)銀河系進(jìn)行“星口普查”,為銀河系重新畫像。
郭守敬望遠(yuǎn)鏡
最近,該望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到上萬(wàn)顆來(lái)自宇宙早期的貧金屬星,它們?nèi)缤钪娴摹盎币粯佑涗浟擞钪嬖缙诘难莼畔?觀測(cè)到了一批超高速星,其速度快到甚至可以擺脫銀河系的引力;發(fā)現(xiàn)了鋰含量高的巨星,其鋰含量是同類恒星的3000倍以上,堪稱宇宙最大充電寶。
中國(guó)的天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展見證著綜合國(guó)力的提升,繼中國(guó)天眼建成后,中國(guó)第一顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”于2017年成功發(fā)射,并于2018年初正式投入使用。它可以接收來(lái)自黑洞、中子星等致密天體所發(fā)射的高能天體輻射,并以此來(lái)研究這些神秘天體的性質(zhì)。在光學(xué)方面,中國(guó)正與世界多個(gè)國(guó)家的頂級(jí)研究機(jī)構(gòu)開展深度合作。如中國(guó)與多國(guó)正在協(xié)作建造一架30米口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡TMT,將會(huì)是新一代的極端巨大望遠(yuǎn)鏡,預(yù)計(jì)它的圖像清晰度甚至比位于太空的哈勃望遠(yuǎn)鏡都要高10倍。
寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來(lái)。改革開放40年來(lái),我國(guó)天文學(xué)事業(yè)迎來(lái)又一個(gè)大發(fā)展的黃金時(shí)代,一座又一座的天文臺(tái)站和國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在全國(guó)各地建立,并取得豐碩的研究成果,建造出一系列國(guó)之利器,牢牢地占據(jù)國(guó)際先進(jìn)水平的一席之地。其成果井噴式迸發(fā)背后蘊(yùn)藏了多少年的激情燃燒,積蓄了幾代人的艱辛奮斗!
開創(chuàng)眾多第一的新中國(guó)首任紫金山天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)張鈺哲(1902-1986),福建閩侯人,1926年畢業(yè)于美國(guó)芝加哥大學(xué)天文學(xué)系,1929年獲該校天文學(xué)博士學(xué)位。1950年5月20日,他被政務(wù)院任命為中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng),后歷任中國(guó)天文學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、名譽(yù)理事長(zhǎng)等。1928年,他發(fā)現(xiàn)了第1125號(hào)小行星并將其命名為“中華星”,開創(chuàng)了中國(guó)人命名小行星的先河;1941年,他在中國(guó)境內(nèi)組織拍攝出首張日全食照片;他首次提出從研究哈雷彗星的回歸,解決了“武王伐紂”究竟發(fā)生在哪年的歷史懸案等;1953年,針對(duì)當(dāng)年春節(jié)出現(xiàn)的日偏食現(xiàn)象,首次利用廣播進(jìn)行了全國(guó)性天文科普宣傳;1954年,他開創(chuàng)性地開展了小行星軌道測(cè)定、攝動(dòng)計(jì)算和改進(jìn)軌道方向的計(jì)算研究工作;1957年,他發(fā)表中國(guó)首篇論述人造衛(wèi)星軌道的論文,應(yīng)用天體力學(xué)基礎(chǔ)理論對(duì)人造衛(wèi)星軌道問題作了開創(chuàng)性研究;1965年,他率領(lǐng)有關(guān)人員參加中國(guó)首顆人造衛(wèi)星的軌道設(shè)計(jì)和方案論證工作,為其成功發(fā)射做出了貢獻(xiàn);1980年,年近八旬的張鈺哲前往青海高原,登上海拔4800米的昆侖山口,為中國(guó)后來(lái)建立在格爾木的首座毫米波射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)臺(tái)選址。任職30多年間,拍攝和領(lǐng)導(dǎo)拍攝到7000多次小行星和彗星的精確位置,發(fā)現(xiàn)了800多顆小行星和3顆命名為“紫金山”的新彗星。世界同行對(duì)他的成就極為重視和尊崇。1978年,《國(guó)際小行星通報(bào)》 宣布:為紀(jì)念張鈺哲在天文學(xué)上的杰出貢獻(xiàn),哈佛大學(xué)天文臺(tái)將1976年10月23日發(fā)現(xiàn)的一顆小行星,命名為“張”,編號(hào)為第2051號(hào)。中國(guó)天文學(xué)的最高獎(jiǎng)——張鈺哲獎(jiǎng),也是以他的名字命名。
天文衛(wèi)星“慧眼”模擬圖
普及大眾天文知識(shí)的第一人陳遵媯(1901-1991),福建福州人。1926年畢業(yè)于日本東京高等師范學(xué)校數(shù)學(xué)系,同年回國(guó),曾先后參加過南京紫金山天文臺(tái)和昆明鳳凰山天文臺(tái)的籌建工作。1955年春,在上海中國(guó)科學(xué)院華東分院徐家匯觀象臺(tái)工作的他收到中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)竺可楨、吳有訓(xùn)的聯(lián)名信,邀他到北京籌建一所天文學(xué)科普與研究相結(jié)合的自然博物館。這是一項(xiàng)黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人高度重視、社會(huì)各界大力支持、人民群眾熱切企盼的建設(shè)工程。從事30年天文學(xué)研究的他接受籌建任務(wù)后,一心想要打造一個(gè)超越西方的天象館,為此,他極力主張用天文館這個(gè)名字,反復(fù)闡明:我們要舉辦展覽、科學(xué)講座、組織各種觀測(cè)活動(dòng)和課題研究等,如此眾多的天文知識(shí)普及工作內(nèi)容,假天館、天象館是難以涵蓋的。何況各項(xiàng)工作開展后,我們還要向天文??茖W(xué)校發(fā)展,可以培養(yǎng)出更多的天文人才。我國(guó)幅員遼闊,一座天文館是絕對(duì)不夠的,將來(lái)要在其它大中城市多建一些,在全國(guó)形成網(wǎng)絡(luò)……有人問:“‘天文館怎么譯成英語(yǔ)呢?”他堅(jiān)定地說(shuō):“咱們先干起來(lái),干好了,讓他們作為中國(guó)的外來(lái)語(yǔ)再翻譯過去吧!”1982年,他加入了中國(guó)共產(chǎn)黨,實(shí)現(xiàn)了他平生的宿愿。他表示,在有生之年,一定以一個(gè)真正的共產(chǎn)黨員標(biāo)準(zhǔn)要求自己,爭(zhēng)取為祖國(guó)建設(shè)事業(yè)多做點(diǎn)貢獻(xiàn)。1989年底,他撰寫出版了170多萬(wàn)字四卷本《中國(guó)天文學(xué)史》 ,成為祖國(guó)文化寶庫(kù)的珍貴資料。更重要的是,歷史證明了他當(dāng)年的辦館方針是正確的,目前全國(guó)已有大小天文館或天象廳上百個(gè),他設(shè)想中的天文館網(wǎng)絡(luò)正在變成現(xiàn)實(shí),各級(jí)天文館不斷致力于提升公民科學(xué)素養(yǎng),關(guān)注青少年創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng),已經(jīng)成為天文科普傳播、宇宙科學(xué)體驗(yàn)、科學(xué)文化交流和社會(huì)創(chuàng)新實(shí)踐的中心。
我國(guó)首顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”成功發(fā)射
中國(guó)國(guó)家天文臺(tái)的奠基者程茂蘭(1905-1978),河北博野人。天體物理學(xué)家,中國(guó)近代實(shí)測(cè)天體物理學(xué)奠基人。1926年留法學(xué)習(xí),獲得法國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)科學(xué)博士學(xué)位,在法國(guó)里昂和上普羅旺斯天文臺(tái)工作。1957年7月回國(guó)任北京天文臺(tái)籌備處主任,1977年任北京天文臺(tái)(后改為國(guó)家天文臺(tái))臺(tái)長(zhǎng)。他畢生從事實(shí)測(cè)天體物理研究,證明和發(fā)現(xiàn)了許多新譜線及其變化規(guī)律。在恒星的照相紅外分光光度研究獵戶座氣體星云的光譜研究、夜天光譜研究中取得重要成果,發(fā)展了用照相分光光度確定大氣中臭氧層厚度的方法。主持北京天臺(tái)光學(xué)觀測(cè)基地的選址和興隆觀測(cè)站的建設(shè),促成了2.16米望遠(yuǎn)鏡的研制工作,提出并促成北京大學(xué)天體物理專業(yè)的設(shè)置,為北京天文臺(tái)和全國(guó)天文學(xué)培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的骨干人才。
人類想要觀察更多的星球和更深邃的宇宙,必須借助天文望遠(yuǎn)鏡,而天文望遠(yuǎn)鏡只有安放在合適的觀測(cè)位置才能發(fā)揮它的效用。選擇一個(gè)合適的觀測(cè)位置絕非易事,它必須是人跡罕至(避開光污染)、晴夜數(shù)多(有更多的觀測(cè)時(shí)間)、大氣寧?kù)o(拍攝圖像質(zhì)量更好),還能避開各種災(zāi)害的地方。
中國(guó)眾多的天文臺(tái)中,每個(gè)天文臺(tái)又有眾多的觀測(cè)站,若問哪個(gè)觀測(cè)站最具大眾親和力,幾十年來(lái),非國(guó)家天文臺(tái)的興隆觀測(cè)站莫屬。它位于河北省興隆縣連營(yíng)寨,海拔900米,每年吸引著上萬(wàn)人來(lái)這里仰望星空,探究宇宙。
選定這扇天設(shè)地造的視窗,是與老八路肖光甲分不開的。肖光甲(1913-1979),河北博野人。1937年投筆從戎參加革命,1938年加入中國(guó)共產(chǎn)黨,曾在晉察冀邊區(qū)和延安工作,歷任八路軍冀中軍區(qū)政治部警衛(wèi)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、平魯縣公安局長(zhǎng)、公安部八局辦公室主任等職。1958年4月調(diào)任北京天文臺(tái)(后為國(guó)家天文臺(tái))籌備處辦公室主任、黨領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)。他當(dāng)年投筆從戎為救國(guó),如今棄武從文為興國(guó),宗旨如一,初心不變,使命在肩。萬(wàn)事開頭難,天文臺(tái)觀測(cè)站的選址工作,只能用“篳路藍(lán)縷,以啟山林”8個(gè)字形容。戰(zhàn)爭(zhēng)年代打游擊,他熟悉晉察冀邊區(qū)的山山水水,然而,如今要為望遠(yuǎn)鏡找到一個(gè)合適的家卻極為不易。選址過程正值國(guó)家三年經(jīng)濟(jì)困難,工作生活條件極差,他身先士卒,吃苦在前,率領(lǐng)科研人員,不畏寒暑,背包拄杖,披星戴月,風(fēng)餐露宿,奔波于荒山僻野,一山越過一山攔,這山觀察那山檢測(cè)。這只是選址工作的一個(gè)環(huán)節(jié),接著,他帶領(lǐng)科研人員乘坐飛機(jī)進(jìn)行航測(cè),在燕山山脈逐行掃描海拔位置合適的地點(diǎn)。接著,又要用腳步丈量著山脊線、谷底線,進(jìn)行實(shí)地勘察。肖光甲與程茂蘭、張鈺哲等天文工作者經(jīng)過7年的艱辛努力,1965年,終于在河北省興隆縣境內(nèi)霧靈山南麓的連營(yíng)寨,找到一個(gè)適合現(xiàn)代光學(xué)天體物理觀測(cè)要求的臺(tái)址。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的建設(shè),國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)基地已經(jīng)成為亞洲大陸規(guī)模最大的光學(xué)天文觀測(cè)基地,10個(gè)現(xiàn)代化的天文圓頂矗立于郁郁蔥蔥的山脊之上,基地?fù)碛?臺(tái)不同的天文望遠(yuǎn)鏡,被譽(yù)為九大“慧眼”。
“每個(gè)優(yōu)秀的人,都有一段沉默的時(shí)光。那段時(shí)光,是付出了很多的努力,卻得不到結(jié)果的日子,我們把它叫做扎根?!背删鸵豁?xiàng)宏大的事業(yè)又何嘗不是如此。天文學(xué)是研究星空的,新中國(guó)的天文學(xué)在“沉默的時(shí)光”里,就有這樣一大批仰望星空而又腳踏實(shí)地“扎根”的人。他們是民族的脊梁,同樣是永不泯滅的明星。一代又一代接續(xù)奮斗的中國(guó)天文學(xué)家匯成一條星河,照亮了攀登科學(xué)高峰的征程。
(責(zé)編 王燕萍)