发布日期 2020-09-25

中国天眼加快探索脉冲星与地外文明

原标题:中国天眼加快探索脉冲星与地外文明

?今年1月,FAST通过国家验收正式开放运行,运行稳定可靠

?启动半年来,FAST在一些领域已经取得了有价值的科研成果

2013年习近平总书记考察中科院时强调,要把创新驱动发展战略落到实处,并对中科院提出了四个率先的要求。自2014年“率先行动”计划实施以来,中国科学院在科技创新发展、国家创新人才高地建设、高水平科技智库建设、一流科研机构建设等方面取得了重大进展和突出成效,并在2020年完成第一阶段目标任务。

为此,记者重点关注了我国的重大科技基础设施近年来取得的建设和科研成果,24日首先走访了被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜FAST。

这座重大科技基础设施的可靠性如何?

FAST四年持续高性能运转

在“中国天眼”所在地,记者走进FAST射电望远镜的总控室。据介绍,总控室相当于望远镜的大脑,FAST对宇宙中天体的跟踪以及对不同天区的扫描等指令都会从这里发出,而监测到来自宇宙中的不同数据信息也首先会在这里汇集。自从投入使用以来,可以说,这里为FAST整个系统的正常运转起到了非常重要的作用。

李铭哲是FAST运行和发展中心的工程师,与其他在总控室的工作人员一样,时时刻刻他都要紧盯监控屏对FAST的成千上万个重要部件的运行状态进行跟踪,并记录FAST的重要观测数据,这些工作对总控室里的每一个人来说一丝一毫马虎不得。

李铭哲对记者说,我们通过这块屏就可以完全掌控现场所有设备的运行状况了,如果它所有的都是绿灯的话,就说明一切运转正常,如果一旦这边的指示灯发生变化,变成黄灯甚至红灯的时候,我们就能知道哪里发生了故障,可以及时派人去现场把这个问题给解决掉,这样的话,能提高效率的同时,也能避免FAST出现一些比较大的危险。

自动化程度越高,设备往往越容易出现故障。而这一规律在FAST工程面前似乎并不成立。从2016年9月25日FAST整体竣工到今天,在过去的四年中,持续的高性能运转证明了这座国家重大科技基础设施的可靠性。

今年1月FAST通过验收正式开放运行

启动半年取得有价值成果

FAST总工程师姜鹏说,现在甚至超出我的预期了,因为我一直觉得这个望远镜特别复杂,因为它涉及到特别多的零部件,非常容易受故障的影响。我当时预计这个望远镜要想达到5000个工作机时的话,至少需要3到5年,但我们今年就能基本上做到5000左右这个机时了。这个都需要非常好的可靠性,包括测量控制系统,刚才说的那些每一个部分完美地配合。能做到今天这种程度,也是国力的体现。

今年1月,FAST通过国家验收,正式开放运行,今年3月,FAST陆续启动了脉冲星测时阵列、漂移扫描多科学目标及巡天等五个优先和重大项目的科学观测。这是FAST最优先考虑的观测任务,也是未来FAST最有可能产出重大成果的研究领域。这些观测项目启动半年以来,FAST在一些领域已经取得了有价值的科研成果。

姜鹏:望远镜的性能一方面好了,另外我们整个观测时间也比以前更长了,现在每天基本可以保证20个小时左右的观测时长,所以这个观测时间是科学产出的重要保障。截至9月中旬,我们发现脉冲星数量已经达到224颗。在发现脉冲星这个领域来讲,在国际上所有的望远镜中,它绝对是一流水平。

FAST已经全面进入科学产出阶段

加快对地外文明的探索

FAST工程竣工4年以来,已经全面进入科学产出阶段,随着更多科研成果的诞生,FAST将加快对脉冲星和地外文明探索的步伐。

FAST首席科学家李菂介绍,作为FAST优先和重大项目之一的脉冲星观测是未来FAST巡天工作中的一个重点,得益于FAST的超高灵敏度,有望在将来探测到更多的脉冲星,这项研究不仅能够研究脉冲星自身的极端物理状态,还能推动星际介质、银河系磁场、引力波等领域的研究工作。

李菂表示,我们希望通过五到十年,对于天空的一个盲搜,它(FAST)应该能够发现上千颗新的脉冲星。它应该是人类历史上大规模中性氢巡天里头,深度最深,也是分辨率最好的一个。

除了脉冲星研究,对于地外文明的探索也是FAST的五大科学目标之一,随着越来越多的地外行星被人类发现,FAST在未来寻找地外文明方面将会发挥更大作用。

李菂说,FAST也是装备了一台专门的数字终端,就是为了高速地、高效地对来自银河系的电磁场进行采样和研究。以FAST的灵敏度,我们是可以完整地覆盖FAST临近,就是几百光年之内所有的强发射信号的这样的可能的地外文明。

同步新闻

嫦娥四号完成第22月昼工作

最新科学成果揭示月球内部物质结构

记者从国家航天局探月与航天工程中心获悉,嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车分别于9月24日7时30分、23日23时18分结束第22月昼工作,按地面指令完成月夜模式设置,进入月夜休眠。截至目前,嫦娥四号已在月球背面度过630个地球日,累积行驶547.17米。

基于第21月昼全景相机拼接影像、DOM影像等数据情况,“玉兔二号”月球车在第22月昼期间主要以行驶为主,先后在距离着陆点西北方向约1.3km的撞击坑和反射率较高的区域进行了探测。

科研人员利用全景相机环拍探测、红外成像光谱仪定标探测、测月雷达行驶过程中同步探测等数据,取得多项科学成果,近期发表在国际期刊上。

科学团队对雷达探测数据开展了深入研究,获得了着陆区月壤和浅层结构的重要发现。“玉兔二号”月球车搭载的测月雷达所获取的浅层结构剖面表明“玉兔二号”所探测的月面物质来自芬森撞击坑,而不是来自冯·卡门撞击坑自身的充填玄武岩;同时,该雷达剖面还揭示了着陆区经历多期次的撞击溅射堆积和多期次玄武岩浆喷发充填。这些新发现对于认识月球南极-艾肯盆地的演化具有非常重要的意义,对于月球内部物质组成和结构的后续探测与研究有重要指导作用。

本组图综合据新华社、央视新闻客户端

聚合阅读