快速崛起的中国天文学

出席国际天文学联合会第28届大会开幕式的各界人士

第28届国际天文学联合会(IAU)大会本周在北京召开,全球3300名天文学家在毗邻“鸟巢”的国家会议中心切磋讨论。IAU有1万名会员,每3年举办一次的大会被称为“天文界的奥林匹克”。

“国际天文学联合会大会来到中国,标志着中国天文学发展引起国际的广泛关注。”中国天文学会前任理事长、中科院国家天文台研究员赵刚告诉科技日报记者。

作为本次大会的地方组委会主席,赵刚介绍说,IAU对会议举办国有严格要求,而中国近年来在天文学项目上投入快速增加,是取得举办权的一个原因。

IAU主席罗伯特·威廉姆斯在大会开幕式上表示:“中国近年来在天文学方面迅猛发展,国家加大在天文学领域的投入,一些大型天文学工程实施,也吸引了大批学生进入天文学研究领域。”

威廉姆斯还提到了中国的LAMOST和FAST望远镜,两者都是近年来中国的标志性天文工程。LAMOST是位于河北兴隆的先进的大规模巡天望远镜,已经建成;FAST则正在贵州一个天然巨型溶坑里建造,是目前全球最大口径(500米)的球面射电望远镜。

现代天文学很大程度上依赖于先进且昂贵的探测设备。中国的望远镜总体上仍与发达国家有差距。“我国天文学在世界上的排名,由改革开放初的20多位上升到目前的第7位。”赵刚说,“虽然从第二梯队进入第一梯队,但与国际领先水平相比,我们还有很大的差距。”天文学界普遍认为,对天文大科学装置投入不够,是研究落后的重要原因之一。赵刚给出的数字是,目前我国每年在天文学领域的投入经费为美国的1/10左右。

尽管如此,随着科技投入的不断增加,中国从地面到空间,从内陆到南极冰穹的天文观测网络正在扩展,速度加快。

在空间天文卫星方面,据赵刚介绍,空间变源监视器(SVOM)和硬X射线望远镜(HXMT)已纳入国家规划并立项,暗物质粒子探测卫星(DAMPE)等项目也纳入中科院“十二五”规划并在空间先导专项中立项。上述卫星有望在2014—2016年发射运行,实现中国自主天文卫星的突破。

“我国深空探测计划中的深空太阳天文台(DSO)也正在立项中。我们还计划到2020年,将一个2米级的大视场巡天望远镜送上太空,放在拉格朗日点。”赵刚介绍说。未来10年,这些中国制造的“眼睛”,将在黑暗的太空里观测不同的对象。

赵刚透露,地面上的望远镜项目,不仅有LAMOST和FAST,“10—20米的光学望远镜正在酝酿计划阶段。我们已进行相关关键技术预研究,有一些前瞻性的部署”。

除此以外,探测暗能量的射电望远镜阵列项目“天籁计划”也在推进中。

而在南极大陆,我国首台南极巡天望远镜也已运行获取图像。“安装在南极冰穹A处的大视场巡天望远镜AST3-1,自今年3月开始工作以来,已取得大量数据。这些数据将由南极科考队取回。”中国极地天文中心、北京师范大学教授商朝晖,在大会间隙告诉记者。

南极冰穹A被天文界预测为“地面上最好的天文台址”。AST3-1于今年1月安装在昆仑站,是南极最大的光学红外望远镜。其余两台将在2013至2014年间安装完毕,组成一个望远镜阵对超新星和系外行星进行观察。“十二五”期间,我国还计划在南极安装一台2.5米光学红外望远镜和5米太赫兹望远镜。

另据赵刚介绍,由中国主导,澳、美、法、意等多国参加的合作项目南极天文台,被列入中国极地战略发展规划的重点优先项目。

目前世界各国都未减缓天文设备更新换代的速度。“美国正投入高达70亿美元,建设直径为6.5米的"詹姆斯·韦伯"太空望远镜。它的观测能力将远远超越口径为2.4米的哈勃望远镜。”赵刚说,“詹姆斯·韦伯”可帮助科学家观察宇宙诞生后形成的首批星系,将于2013年接替哈勃太空望远镜。

美国还规划制造直径分别为25.5米和30米的光学望远镜,欧洲南方天文台计划建设直径为39米的光学—红外望远镜。

而中国也积极参加了国际合作的天文项目。比如目前由美国、加拿大发起的30米级光学望远镜(TMT)项目和多国合作的射电波段平方公里阵列(SKA)项目等。

“我们积极参与国际上的天文旗舰项目,力争用较快速度赶上国际天文研究的先进水平。而且跟以前的合作不同,这次我们是全程参与项目研发,可同时提高自身的技术研发能力和天文研究水平。”赵刚说。


科技日报





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