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遥感“瞰”创新 走近我国的大科学装置

发布时间:2023-02-09 08:20:09 来源: 人民日报

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  国家重大科技基础设施,又称大科学装置,是推动科技创新、突破关键核心技术的利器。

  春节过后,我国科研工作者满怀热情地投入到新一年的工作中,下面我们就通过遥感卫星数字地球技术一起去我国的几个大科学装置,感受一线科研人员的创新活力。

  “中国天眼”发现的脉冲星已超740颗

  通过遥感卫星数字地球技术,我们首先聚焦贵州省黔南州平塘县的大窝凼,这里坐落着500米口径球面射电望远镜FAST。这座被称作“中国天眼”的望远镜,是目前世界上口径最大,灵敏度最高的单口径射电望远镜,其反射面面积大约相当于30个标准足球场大小。农历兔年春节过后,记者在中国天眼的总控室看到,科研人员们正在对望远镜的运行状态进行监控,并搜集和记录着来自宇宙的数据信息。

  FAST运行和发展中心测控工程师 孙纯:因为这个望远镜它是一个比较复杂的系统,它需要反射面和馈源舱去实时地高精度配合,就是高精度指向我们观测的天体,所以就需要我们实时地监测望远镜的状态。

  FAST总工程师姜鹏称,截至目前,FAST发现的脉冲星总数已经达到740颗以上。随着脉冲星发现数量的不断增加,科学家们可以在未来通过脉冲星测试阵列,寻找引力波存在的证据,或者通过脉冲星测时,建立自主可控的时间基准体系。

  “中国天眼”FAST总工程师 姜鹏:这700多颗(脉冲星),它只是给你提供了一种条件。你有这个发现能力,你才有可能发现我们期待发现的这种奇异的脉冲星。我们更期待的是发现一种特别种类的脉冲星,比如是跟黑洞相互配对的这种双星系统,那我们就可以在更极端的引力场条件下,检验爱因斯坦相对论的正确性。

  姜鹏介绍,在新的一年,科研人员除了要确保FAST系统顺畅运行、发现宇宙中更多的未知奥秘以外,先导阵列方面的建设计划也已经在筹备中。

  “中国天眼”FAST总工程师 姜鹏:我们把这个阵列怎么拓展,以更经济的方式,以更优的性能,拓展它使用的功能和性能。这方面我们已经有了一个比较好的计划。

  高海拔宇宙线观测站瞄准新的研究方向

  与FAST同样作为探索宇宙利器的另一个大科学装置,是位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站,这座建在平均海拔4410米山上,占地面积1.3平方公里的观测站自2021年7月投入科学运行以来,已经取得众多科研成果。农历新年伊始,科研人员们已经投入到紧张的工作中。

  在观测站,科研人员们正在对四种主要观测设备之一的缪子探测器进行日常检修维护,以保证接收数据的准确可靠。

  高海拔宇宙线观测站电磁粒子探测器阵列运行组长 盛祥东:电磁粒子探测器阵列一共是由5216台探测器单元组成,缪子探测器阵列是由1188台探测器单元组成,通过对实验数据的质量检测,可以发现其中存在故障的探测器。

  在科研人员的精心维护下,观测站的几千台探测器设备持续高质量稳定运行,为大科学装置科研成果的不断产出奠定了基础。2022年10月,高海拔宇宙线观测站会同我国“高能爆发探索者”科学载荷及“慧眼”卫星探测到迄今最亮的伽马射线暴,打破了伽马射线暴亮度最高、光子能量最高、探测能量范围最高等多项伽马射线暴观测纪录,对于揭示伽马射线暴的爆发机制具有重要意义。

  高海拔宇宙线观测站首席科学家曹臻:60多年来才发生的一次,最亮的一个伽马暴,我们记录到了6万多个光子,在这个能量段,通常人们能够记录到的都是个位数,这是人类首次。一下展现了它(高海拔宇宙线观测站)非常强大的能力。

  曹臻介绍,高海拔宇宙线观测站给科研人员打开了一个研究超高能伽马射线的新窗口,为了把相关的物理现象研究得更加透彻,他们将瞄准新的方向开展物理研究。

  高海拔宇宙线观测站首席科学家曹臻:要做一批望远镜,大的切伦科夫望远镜去看,看得更加细致。向更加未来的发展,就是要到深海或者是深湖,进行中微子的测量。

  高能同步辐射光源项目建设迎来重大进展

  通过遥感卫星数字地球技术,再把视线转移到位于北京怀柔科学城的大科学装置高能同步辐射光源。

  春节过后,这里的建设又迎来重大进展,2月1日,随着储存环第一个预准直单元安装就位,高能同步辐射光源储存环隧道设备安装工作已经正式启动,这标志着这座大科学装置的加速器设备安装进入攻坚阶段。

  高能同步辐射光源项目总指挥 潘卫民:高能同步辐射光源建成后将在我国先进材料、航空航天、能源、环保、医药、石油、化工、生物工程和微细加工等领域广泛应用,提供突破关键技术,解决瓶颈问题的手段,提升我国原始创新能力和核心技术的国际竞争力。

  重大科技基础设施建设助力科技强国

  据了解,目前我国已经布局建设77个国家重大科技基础设施,其中的34个已建成运行,部分设施已经迈入全球第一方阵。

  重大科技基础设施作为创新能力建设的重要组成部分,在我国的科技布局中扮演了重要角色,为我国诸多重大成果的突破和建设科技强国提供了强有力的支撑。

  (总台央视记者 刘鑫 艾达 帅俊全 褚尔嘉 赵迎晨)

【编辑:邵婉云】

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