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长沙新闻网贵州平塘1月11日电题:星辰大海才是其路程“中国天眼”在国家检查中正式开放运行。
长沙新闻网记者齐健,王丽,董瑞丰
视力决定视野。 1月11日,被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜通过国家检查正式开放运行,成为世界上最大和最灵敏的射电望远镜,意味着人类在宇宙未知地区搜索的眼力更深,视野更广。
2个、11个、43个、93个、102个……年10月从“中国天眼”首次发现了2个脉冲星,11日召开的国家检查会上宣布发现了102个脉冲星,2年以上发现的脉冲星是同期欧美很多的
1月8日拍摄的“中国天眼”全景(检查中拍摄)。 长沙新闻网记者欧东衢摄
大器晚成,问鼎电波望远镜山顶
“中国天眼”的灵敏度达到世界第二大射电望远镜的2.5倍以上,可以比较有效地搜索空之间的范围体积扩大了4倍,科学家可以发现越来越多的未知恒星、未知宇宙现象和未知宇宙规律……
在检查会上,中国科学院院士武向平等6位专家分别宣读了技术检查、电波环境保护等检查意见,国家发改委沈竹林高技术司副司长“中国天眼”各项指标比批准的检查指标达成或优秀,第一个性能指标是国际领先的
国家天文台研究员、“中国天眼”姜鹏总工程师认为,通过国家检查是“中国天眼”完成工程师与科学家之间的交接棒,“火力全开”投入科学观测,在接下来的两三年内产生了一系列重要科学,望远镜的性能进一步提高
古人感叹,在天边的眼力突破万里的今天,“天眼”的眼力突破亿光年。 静若处子除了反射面变形时成千上万的液压驱动器一齐低鸣,几乎不动以外。 另外,像奔雷一样,每秒最高传输基带数据38g,每小时接收的平均有效科学数据约为3.6t。
拼版照片:上图是1月8日拍摄的阳光下的“中国天眼”(检查期间拍摄)中图是1月8日拍摄的落日馀光中的“中国天眼”(检查期间拍摄)下图是1月9日拍摄的朝霞的“中国天眼”(检查中拍摄)。 长沙新闻网记者欧东衢摄
从宇宙星到基本粒子,人类的科学发现和技术创新越来越离不开强大的科研仪器,特别是大科学装置,与创新思维一起构成了现代科学技术突破的必要条件。
中国科学院院士、天体物理学家方成认为,中国曾经是世界上天文记录最古老、最完善的国家。 3000多年来,日食、月食、太阳黑点、彗星、流星、星星(新星和超新星)等天文现象陆续被记录下来。 中国古代的天文学家制作了100多种天文历,还发明了大量的天文仪器。
“但是近代以来,中国天文学和其他科学技术一样,大大落后于率先完成产业革命的西方国家,许多先进的仪器从未见过。 ”国家天文台的韩金林研究员说,即使在上个世纪,老一代天文学家也只能寻求与海外的合作,相当于借用别人的望远镜,大多只能做很少的缘分课题。
以王筱、南仁东等为代表的中国第一代、第二代天文学家努力缩小中国和世界先进水平的差距,承担“追潮”的责任。
1993年,包括中国在内的10个国家的天文学家提出了建设新一代电波“大望远镜”的提案,想追溯到原始宇宙解决天文学的课题。
当时有着回报民族的赤诚和描绘宇宙的初学者,活跃在国际天文界的南仁东回国,力主中国独立建造了电波“大望远镜”。
从1994年开始布局和预备研究,去年9月25日“中国天眼”完成开业,南仁东率队在20多年内帮助中国追击---建设了世界上最大的电波望远镜。
1月9日,员工进行了fast反射面板的检查。 长沙新闻网记者刘续摄
眼球像火炬,在百亿光年之外
既然“中国天眼”是三年前建成开设的,也许有人会问,为什么今天被检查了? 事实上,实现科学家的各种观测意图,达到稳定可靠的灵敏度对望远镜来说并不容易。
从世界上最大到世界上最敏锐的是“中国天眼”三年来不断调整和测试观测的目标和成果。 其观测范围遍及川外银河和百亿光年之外的宇宙边缘。
灵敏度和分辨率是射电望远镜的两个主要指标。 恒星离地球非常远,所以到达地球时能量很弱,灵敏度是科学家发现黑暗天体的能力,要进一步看到遥远天体的真实面貌就依赖于分辨率。
“灵敏度是最‘坚硬’的指标,几乎以望远镜的口径限定死亡。 与此相对,可以组合多台分辨率比较小的望远镜来提高。 ”。 国家天文台副研究员钱磊先生介绍。
姜鹏说:“建立了建设巨大电波望远镜的新模式,突破了迄今为止流传下来的望远镜的工程界限,使用了新的设计方案、口径更大的“中国天眼”,比海外同类望远镜的调整期间短,远远超过了国际规则和同行期待。”
从接下来的几组数据可以窥见“中国天眼”的身影。
1月11日,专家学者对“中国天眼”进行了考察(检查期间拍摄)。 长沙新闻网记者刘续摄
大- -反射面由4450个反射单元组成,总面积25万平方米,大约30个标准足球场大小。 如果看作是装满水的锅的话,是全世界的人都能分成四瓶水的容量。
巧——30吨进料室由6根电缆控制,可以在140米高空、206米高的标尺范围内实时定位。
强——能看到更远更暗的天体,一分钟能发现的恒星,即使为100米口径的电波望远镜提供坐标,对方也需要9分钟。
精密——在500米的标尺上,测量立场精确到8角秒,10毫米的定位精度最高要求达到3.8毫米。
“但是,这些设计、性能、精度是理所当然的。 ”姜鹏说,“天眼”索网结构是世界上跨度最大、精度最高、工作方法最特殊的。 为了实现反射面的变形,对疲劳的要求极高,在现有的电缆实验中中断了。 如果不处理这个材料和工艺层面的问题,整个项目就会停滞。
想起10年前的“索网攻关”,姜鹏说:“进行了历史上最系统、最大规模的索疲劳试验,经过近100次的失败,终于开发了超高耐疲劳电缆,在200万次循环负荷条件下可以达到500mpa的应力幅度,国际上前
事实上,整个团队各子系统的开发过程几乎就像踩到薄冰一样。 从26年前以南仁东为代表的几名科学家,到今天的100人左右,迅速发展到平均年龄35岁,通过独立自主设计能够建设与大型电波望远镜同种天线的团队,前后4代科研工作者前往后继,扎根深山,成为现代天文学的
1月8日,被月光照射的“中国天眼”全景(检查期间拍摄)。 长沙新闻网记者欧东衢摄
首先,大装置牵引科技创新
科学技术进步的速度,以过去万年、千年、百年为尺度,现在的10年、1年甚至日新月异。 但是,对物理学、天文学来说,似乎在啃量子力学和相对论的旧书。
重大突破,科研仪器先行。 北京大学科学维理天文天体物理研究所的李柯伽研究员认为,天文学乃至物理学是实验科学,先行进行前人的理论研究,后者的实验验证是关键,这需要大科学装置。
“处于快速发展上升阶段的学科,谁提出问题,谁掌握快速发展动向,没有大装置做实验也不会提出问题,只能跟着别人处理问题”李柯伽说,边界还不为人知的天文学,很急。
“每天触摸望远镜进行观测的人,可以发现尖端的问题。 ”。 韩金林说,过去中国缺乏大望远镜设备,天文学家只能在一些行业理论上深入挖掘,但现在从观测的角度可以取得越来越多的原创领先世界的成果。
从建设开始到国家检查的短短9年间,收获就满了。
1月11日,专家学者对“中国天眼”进行了考察(检查期间拍摄)。 长沙新闻网记者欧东衢摄
发表论文300多篇,其中sci收录80篇,ei收录76篇。 取得第一专利权人的授权专利69项,其中发明专利39项,实用新型专利30项
发现了146个脉冲明星高质量候补,证实了102个被发现的脉冲明星。 成功与上海天文台天马望远镜共同观测,在国际上非常长的基线干涉测量中发挥重要的意义
……。
据国家天文台原台长、“中国天眼”工程经理严俊介绍,在建设阶段,“中国天眼”荣获钢结构、自动化产业、机械工业、创新设计、测绘地理新闻技术、电磁兼容研究开发、建设工程等10多个行业的国家奖
现在,“中国天眼”成立了科学委员会和时间分配委员会,调整望远镜运行相关战术计划、科学方向提取、项目选定、数据公开等事业,更好地发挥科学性能,促进重大科学成果的生产。 将来,围绕“中国天眼”建设的引力波勘探研究、电波天文学大数据等科技中心将发挥辐射、引领、推动作用,成为重要的人才培养基地。
1月11日,专家学者对“中国天眼”进行了考察(检查期间拍摄)。 长沙新闻网记者刘续摄
火眼,向宇宙未知的地区探索
“现在,宇宙的约70%是暗能量,26%是暗物质,不到4%是聚合物物质,不到1%被认为是人类能看到的发光物质。 ”。 李柯伽说,密度极高的脉冲明星是聚合物物质,发光物质相当于“一瓶可乐水滴”。
许多天文学家认为,至少在分米波带的电波天文学、脉冲星观测研究行业,“中国天眼”很快就能领导世界。 除了天文学观测和望远镜建设的技术创新外,还将成为最正确的物理法则验证实验平台。
美国科学院士、伯克利大学电波实验室主任卡尔·海尔斯教授认为,“中国天眼”比美国阿雷西博望远镜敏锐,覆盖更大的天区,并拥有19束接收器,是脉冲明星搜索、行星间云观测等天文学行业革命的机会
韩金林认为,“中国天眼”现在发现这么多脉冲明星并不奇怪。 它至少新发现了千余个脉冲星,把人类能看到的脉冲星库的规模扩大了50%,可以说是一个小成果。
1月8日拍摄的“中国天眼”资料室(检查中拍摄)。 长沙新闻网记者欧东衢摄
在调试中,“中国天眼”发现了其他望远镜从未观测到的脉冲星现象。 国家天文台研究员李莹领导的脉冲明星研究结果挑战了经典的“旋转木马”辐射模型。 就像费米高能电源一样,美国阿雷西博望远镜还没有结果,“中国天眼”成功探测了一次。
姜鹏说,由于“中国天眼”的超高灵敏度,国家天文台有可能将脉冲明星的计时精度提高到世界本来水平的50倍左右,使其具备人类第一个极低频纳米赫兹引力波的检测能力。
正因为知道的太少,才点燃了人类在宇宙未知地带探索的梦想。
有勇气成为“梦潮儿”的中国科学家希望利用“中国天眼”进行银河系和周边星际介质的巡视,全面更新脉冲明星和邻近宇宙的气体分布图像。 发现重要而特殊意义的天体,就意味着发现新的未知世界,系统地拓展人类的宇宙视野。
星海才是他们的路程。
相关链接:
新华时评:“天眼”问天,无终点
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