贵州平塘,连绵群山似凝固的波涛。“海浪”中央,中国天眼遥望宇宙,永不停息。
2016年9月,中国天眼落成启用之际,习近平总书记发来贺信,称其对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义,希望高水平管理和运行好这一重大科学基础设施,早出成果、多出成果,出好成果、出大成果。
发现800余颗新脉冲星、首次在射电波段观测到黑洞脉搏、探测到纳赫兹引力波存在的关键证据……今年以来,中国天眼成果频出,不断拓展人类观测宇宙的视野极限。
见证创新发展新高度
中国天眼有多大?
口径500米,仅圈梁、索网和支撑馈源舱的6座高塔就用掉1万多吨钢材;反射面板总面积25万平方米,相当于30个标准足球场,用掉2000多吨铝合金;如果将中国天眼装满水,全世界每人可以分到2升……
给这只观天巨眼做维护保养,难度可想而知。为提升运维质效,中国天眼于2019年底启动了国家重点研发计划智能机器人重点专项重大科学基础设施FAST运行维护作业机器人系统项目。在中国科学院国家天文台、哈尔滨工业大学等10家单位共同努力下,该项目于今年7月26日通过现场验收。
“智能维护机器人系统将有效确保FAST的运行安全,提高望远镜的观测时间和使用效率,促进天文成果的产出。”FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏介绍。据测算,这些成果每年能为中国天眼增加约30天的可观测时间。
运用智能机器人参与运维工作,是“中国天眼”发挥科技创新关键作用,推动重大科学基础设施高水平管理和运行的典型案例。
以中国天眼为代表的一个个重大科技项目,不断见证我国科技发展的新高度。成绩背后,是一系列关键核心技术的攻关突破。而突破力量的源泉,就厚植于自立自强的创新土壤之中。
拓展人类观天极限
发现新脉冲星数量800余颗,是国际上同一时期所有其他望远镜发现脉冲星总数的3倍以上;首次在射电波段观测到黑洞脉搏,有望打开黑洞射电观测和理论研究的新思路;探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据,为理解超大质量黑洞、星系并合历史和宇宙大尺度结构形成等重要问题提供帮助……
今年以来,中国天眼持续产出重量级发现,为探索宇宙奥秘作出更多中国贡献。
“FAST需要以公里级的设施体量,实现毫米级的测量精度,这是一个巨大的挑战。”FAST运行和发展中心测控部测量组组长于东俊表示,此次通过验收的馈源舱全天候智能测量系统已经实现5毫米的测量精度,未来有望继续提升至2毫米。
快速射电暴(FRB)是宇宙中最明亮的射电爆发现象,在1毫秒的时间内能释放出太阳大约一整年才能辐射出的能量。快速射电暴自2007年首次被确定存在以来,迅速成为天文学最新研究热点之一。
得益于中国天眼的超高灵敏度,我国科学家领导的科研团队发现了首例持续活跃重复快速射电暴FRB 20190520B,对更好理解这一宇宙神秘现象具有重要意义。
国家天文台研究员李柯伽所在的中国脉冲星测时阵列(CPTA)研究团队利用中国天眼,探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据。在他看来,这一发现得益于中国天眼的建成和高效运行。
“FAST的灵敏度让中国天文学家站在了人类视野的最前沿。”李柯伽说,美国、欧洲、澳大利亚的科研团队均已开展了约20年的纳赫兹引力波搜寻,凭借中国天眼的优良性能,CPTA研究团队以数据精度、脉冲星数量和数据处理算法上的优势,弥补了观测时长的差距,使我国纳赫兹引力波探测和研究同步达到世界领先水平。
“随着运维智能化水平的提升,FAST的运行效率将进一步提高,这将帮助我们更快地积累更多观测数据,我们有信心取得更多重要发现。”李柯伽说。
20多年前,一群中国科学家以“敢为天下先”的豪情壮志,在全世界都没有现成经验的情况下,让“中国天眼”最终得以屹立在贵州的群山之中。
如果问“中国天眼”最大的特点是什么?除去科学上的价值,或许可以用六个字来概括:敢创新,能创新。“敢为人先的魄力、追求极致的毅力、持之以恒的定力,是FAST的成功秘诀。”姜鹏说,多年来,“中国天眼”团队为我国勇攀世界科技高峰、加快建设科技强国、实现科技自立自强提供了不竭动力。
在极目宇宙的道路上,“中国天眼”步履不停。天眼问天,没有终点……
据新华社贵阳8月4日电
