中国天眼四月起向全球开放
2月5日上午,习近平总书记亲切会见了“中国天眼”项目负责人和科研骨干,听取“中国天眼”建设历程、技术创新、国际合作等情况介绍。总书记指出,“中国天眼”是国家重大科技基础设施,是观天巨目、国之重器,实现了我国在前沿科学领域的一项重大原创突破,以南仁东为代表的一大批科技工作者为此默默工作,无私奉献,令人感动。
“中国天眼”学名叫500米口径球面射电望远镜,是世界上最大的单口径射电望远镜,具有我国自主知识产权。
“中国天眼”于2020年1月11日正式开放运行。在中科院国家天文台主导建设之初,即确立了“中国天眼”将按国际惯例逐步开放的原则,以更好地发挥其科学效能,促进重大科学成果产出,为全人类探索和认识宇宙作出贡献。自今年4月1日起,各国科学家可以通过在线方式向国家天文台提交观测申请,申请的项目将交由“中国天眼”科学委员会和时间分配委员会进行评审、提出项目遴选建议,并于8月1日起分配观测时间。

专家学者在“中国天眼”考察。
敢创新,能创新
如果要问,“中国天眼”最大的特点是什么?除去科学上的价值不论,或许可以用六个字来概括:敢创新,能创新。
“中国天眼”曾是一个大胆到有些突兀的设想。20世纪90年代初,中国最大的射电望远镜口径不到30米。跨越式发展,比肩世界先进,还要为全人类叩问宇宙亘古之谜,当时在不少人看来简直是“空中楼阁”。
但南仁东等科技工作者扛起这份如山的责任,历时20多年,在偏远的贵州山区,克服重重困难,建成了这个世界上独一无二的大科学工程。
在这个过程中,有“咬定青山不放松”的韧劲、“不破楼兰终不还”的拼劲、“踏平坎坷成大道”的闯劲,当然更离不开中国多年发展积累的实力。
某种程度上,“中国天眼”的建设正是当下中国科技创新的一个缩影,这份标志意义,不只是像人们看到的那一口“大锅”那么简单。
发挥科技创新的关键和中坚作用
全面建设社会主义现代化国家,必须坚持科技为先,发挥科技创新的关键和中坚作用。
5日上午,习近平总书记通过视频察看“中国天眼”现场,并同总控室的科技工作者代表连线,向他们并向全国广大科技工作者拜年,再次彰显了他对科技工作的高度重视和对科技工作者的关心关怀。
从“中国天眼”落成启用到“奋斗者”号万米深潜,从“天问”奔火到“嫦娥”揽月……特别是在抗击新冠肺炎疫情、应对外部环境变化的进程中,总书记高度重视科技创新,多次强调要向科学“要答案、要方法”。

从底部观察“中国天眼”。
实践也反复证明,科技自立自强是促进发展的根本支撑。只有秉持科学精神、把握科学规律、大力推动自主创新,才能把国家发展建立在更加安全、更为可靠的基础之上。
在全面建设社会主义现代化国家新征程和“十四五”开局起步的关键时刻,更需吹响科技创新号角,进一步让全社会创新创造的活力迸发涌流。
“中国天眼”所在的贵州曾是“经济洼地”和“脱贫主战场”,在新一轮科技革命和产业变革浪潮中,发掘出大数据等“弯道超车”产业的创新潜力。
当前,我国经济结构深度调整、新旧动能接续转换,已到了只有依靠创新驱动才能持续发展的新阶段。坚持创新发展,是我们贯彻新发展理念、构建新发展格局的必然要求。
在一些领域实现并跑领跑
自2016年9月25日启用以来,“天眼”已发现279颗脉冲星,是同期国际上其他望远镜发现脉冲星总数的2倍多;多次捕捉到极罕见的快速射电暴爆发,参与揭示的一种快速射电暴起源机制入选《自然》十大科学发现……
与美国的“凤凰”计划相比,口径500米的“中国天眼”,可将类太阳星巡视目标扩大至少5倍。人们寄予厚望,希望“中国天眼”能够产出更多科研成果,令全世界都能分享中国的创新成就。
经历了调试、试运行和正式开放运行后近6000个机时的观测服务积累,目前“中国天眼”运行稳定可靠,灵敏度稳居世界射电望远镜之首,可有效探索的空间范围体积远超此前最先进的射电望远镜。
近年来,我国在量子信息、铁基超导、干细胞、合成生物学等方面取得一批重大原创成果。疫情防控科研攻关让全国科技界经历了一次前所未有的“大考”,更加凸显了加快实现科技自立自强的重要性和紧迫性。
实现科技自立自强之路注定不会是一片坦途。只有形成应对风险挑战的抗压能力、对冲能力和反制能力,才能在危机中育先机、于变局中开新局,为加快建设科技强国作出新的更大贡献。
“中国天眼”大脑
10%观测时间将对全球科学界开放
经“中国天眼”科学委员会和时间分配委员会讨论,“中国天眼”将于2021年4月起正式对全球科学界开放。相关负责人透露,本次开放是一个逐步的过程,4月“中国天眼”将有10%的观测时间对国际同行开放,届时“按照项目评审的打分情况,在这10%的时间内进行分配,预计竞争会比较激烈”。
负责观测计划安排的孙纯表示,“中国天眼”的观测规划小组来统筹分配全球科学家的观测时间。“国际科学家提出申请后,由专门的委员会进行评价,评出等级后再分配每个项目的观测时间,最后由我们进行项目的建立确定观测时间。即将开启的国际合作是中国天眼总控室的重点工作之一,“中国天眼”数据中心运维工程师黄梦林说:“我的工作是要确保把FAST每天接收到的海量信息保存好,并提供给科学家们,希望他们早出成果、多出成果。”
经历了调试、试运行和正式开放运行后近6000个机时的观测服务积累,目前“中国天眼”运行稳定可靠,灵敏度稳居世界射电望远镜之首,可有效探索的空间范围体积远超此前最先进的射电望远镜。
“中国天眼”从预研到完成花费了26年的时间,近百名科研工作者前赴后继投入到这个项目中。截至目前,“中国天眼”已发现脉冲星300余颗,基于天眼数据发表的论文达40余篇,其中快速射电暴相关研究成果入选《自然》2020年十大科学发现。
正是依托一系列的中国创新、中国智慧才有了如上的成果。重量达30吨的“中国天眼”馈源舱则是最亮眼的“掌上明珠”,这个由6根钢索拖动的平台重达30吨,专门负责收集望远镜反射面接收到的外太空信号。
“我所做的工作就是给馈源舱一个精确的定位,确保它能够精确地到达反射面的焦点位置,能够精确地接收反射面汇聚的电磁波。”“中国天眼”测量工程师宋本宁负责的正是馈源舱和反射面的测量工作,“美国阿雷西博望远镜的坍塌是一个警示。如何保证望远镜能继续领跑世界,在天文领域能够继续为天文学家提供更多的观测计时,是对天眼运维团队的挑战。”
宋本宁说:“我们将探索新的方法,保证望远镜能正常、安全、有效、长久地运行。首先我们要保证望远镜的正常运行,然后跟上时代发展需要,更新我们的技术,确保望远镜能够始终处于世界领先的水平。”
热点透视
天眼开放备受全球关注
世界最大的单口径射电望远镜,能刺穿“光年之外”,能洞悉宇宙“前世”……“中国天眼”开放运行第一年,成果即入选《自然》十大科学发现。它有望在哪些科学领域取得突破?今年4月将正式对全球科学界开放的它为何受到热切关注?
据中科院国家天文台研究员、“中国天眼”首席科学家李菂介绍,“天眼”在很多领域具备超强“发现力”:发现气体星系的数量有望在过去的基础上提高10倍,发现的脉冲星数量有望翻倍,有望发现新的星际分子……这使它可以验证很多科学规律,在引力理论,星系演化,恒星、行星乃至物质和生命的起源等方面,都具备突破的潜力。
李菂说,天文学是个开放的学科,不少“天眼”早期成果都有国际专家参与,面向全球科学界开放后,外国科学家可以独立或以首席专家身份主导一些研究项目,有潜力的探索性项目也会得到支持,在望远镜时间分配上会有更激烈的竞争。
“天眼”研究的领域有意思吗?拿脉冲星来说,它们的密度,每立方厘米相当于1万艘万吨巨轮的质量压缩起来。那是一个地球上无法想象的、类似科幻小说《三体》里“水滴”的世界。从脉冲星中遴选出脉冲信号稳定的毫秒脉冲星,将来有望应用于星际导航。
在中外读者对《三体》改编的动画作品更新保持期盼的时候,科幻作家刘慈欣对“中国天眼”同样充满期待:它对人类认识宇宙有重大意义,具备了探寻“地外文明”的条件,“希望能有划时代的发现”。
探寻“地外文明”,用科学家的话说叫“搜寻星际通信信号”,确实是“天眼”的科学目标之一。
宇宙从哪里来,又将到哪里去?暗物质分布与大尺度结构,以及星系演化等领域充满了未知,许多问题有待科学家通过探索与研究去解决。
20世纪后半叶,射电天文学方兴未艾,接连涌现类星体、脉冲星、星际分子和宇宙微波背景辐射四大天文发现。这些发现看上去高深而遥远,却在某些方面“洞悉”了未来。天文学家在研究中的副产品转化成了今天的无线局域网技术。
回溯原初宇宙,揭示更多宇宙奥秘,这是建造“天眼”的原动力,也是终极目标。离原初最近,才可能离未来最近。从这个意义上说,洞穿未来的“天眼”是人类在科学前沿实现重大突破、加快创新驱动发展的利器。
从孩子第一次抬头看到星星那一刻,天文学已经在他们心里埋下了种子。天文学的发展,是人类认识宇宙的智慧结晶。“天眼”为更多人投身科学事业提供了平台,理所当然会受到全球热切关注。
文图 | 综合新华社、中新网
