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射电望远镜架到九千公里外太空

2019-01-07 10:13 新华网

我今年92岁,一辈子都在和天文打交道。

小时候,我和家人生活在香港,1941年香港沦陷后,一家人逃难到了广东北部。1945年抗日战争结束后,我考上了中山大学数学天文系,当时我并不了解天文,一次听了邹仪新老师的天文课,觉得宇宙如此广阔天文如此美妙,本来要学数学,后来转学了天文。1949年6月,我大学毕业,当时广州还没解放,我和我先生虽然学了天文,但却找不到工作,只好在香港做了中学数学老师。1949年10月1日,新中国成立,我们既高兴又期待,盼望着广州早日迎来解放的那一天。到了1950年,国家百废待兴,急需大量的专业人才。尽管我们在香港工作稳定、待遇也很不错,还是想回到内地从事天文研究。当时我们也不了解内地的情况,我先生问我,如果以后要穿草鞋、住草房来做学问,是不是愿意?我当即回答没问题。求职的过程并不顺利,1950年暑假我们兴冲冲去了南京紫金山天文台,但他们只愿意招收一个男的。我回去后马上写了一封长信给当时的紫金山天文台台长张钰哲,质问为什么不收我。也许是这封信感动了台长,1951年11月,我在上海的徐家汇观象台找到了工作,当时这里也归紫金山天文台管。

从国际倒数第一走向先进水平

我在徐家汇观象台一间半地下室工作,主要是观测和计算,天气好的时候,我和另一位年轻人还要轮流在晚上观测,经常到半夜,有时还要到凌晨,然后再走半小时回家。以前以为天文工作很有趣,没想到它还有单调刻板的一面。当时我负责给设在巴黎天文台的国际时间局寄送徐家汇观象台的测时结果,有一次对方来信询问为何我们的数据每半个月会有波动?我后来发现,有个修正值没有加进去,以前精确度低没有看出来,但随着测时精度的提高,影响就大了。这个修正值20多年来都没有人注意,我暗下决心要让时间工作从国际上倒数第一走向先进水平。

上世纪50年代,全国没有一张标准地图,因为很多省份都没有精确测量过。而测绘离不开天文授时,如今石英手表已经很普遍,当时我们用的是摆钟,总是一秒稍长一秒稍短,精度不够高。1957年初,台里从德国买了两套最好的大型石英钟,播时精度达到国际先进水平。到了1957年10月,徐家汇观象台的授时工作已能基本满足国内大地测量、航海等测绘的需要。与此同时,建立中国自己的世界时系统也被提上了议事日程。当年国际时间局系统由39个天文台合作,而当时中国的世界时系统只有徐家汇观象台和紫金山天文台。我牵头这一工作,一开始心里也没底。天文观测的系统误差不可避免,如何让系统稳定?后来想到,不是系统误差总和为零,而应该是系统误差的变化总和为零,这样就提高了一个数量级,也就是10倍,后来这一办法果然“灵光”,到了1964年,我们的世界时系统精确度与国际时间局相差无几,排在了世界第二位。经过鉴定,成为国家标准。后来武汉、北京、西安、昆明天文台陆续参加合作,天文仪器逐步改进,中国的天文测时就一直居于国际前列。

技术摸索从负1开始

1970年,走出“牛棚”后,我在图书馆了解到甚长基线干涉仪(VLBI)这一国外新技术,它是当时天文观测中分辨率最高的技术。1971年,上海天文台就提出了研制VLBI的计划。1980年,我被评选为中国科学院院士,1981年10月,开始担任上海天文台台长,VLBI项目也正式上马。当时,国家还很穷,科研经费不足,我记得研制氢原子钟时,本来要求恒温的实验室都没有钱开空调。技术摸索可以说是从负1开始,VLBI所需的天线至少要25米,我跑到当时的第四机械工业部询问一位处长,能否建造一个25米的望远镜,他头也不抬、斩钉截铁地说不行。我在他面前站了一刻钟,当他再次询问我究竟想要什么时,我提出想见部长。当时的副部长王士光听我讲完以后,欣然同意。

上世纪90年代,国家酝酿探月工程,上海天文台就提出用VLBI网对嫦娥一号进行测轨。2007年,嫦娥一号卫星发射,之前我国的航天器最远只去过8万公里远的太空,而地月之间有38万公里,我们自告奋勇承诺10分钟之内,完成VLBI测轨任务,后来在嫦娥四号的任务中,1分钟就能完成测轨。为更好地发挥VLBI网的作用,我向上海市领导建言再做一个65米的望远镜,成为中国科学院和上海市的合作项目,未来不管航天器到木星、土星或是太阳系边缘,测轨都不在话下。2012年,上海65米射电望远镜落成,现已在深空探测和天文研究中发挥了很大作用。

每天都到办公室工作半天

天文学对人的宇宙观、人生观都会产生影响,它会让人思考——人生这么短暂,如何做些有意思的事情。这也是我在多年前倡导建设上海天文馆的重要原因。只有科学发展了,迷信才会减少,我希望上海天文馆的科普内容能够做到常新,不管是谁去了都能有所得。

我现在每天都到办公室工作半天。中国现在参与了一项“平方公里阵列射电望远镜(SKA)”国际大科学工程,我希望能在上海建设一个区域性科学数据中心,不限于中国,甚至不限于亚洲。此外,我和上海天文台同仁还在构想,在距离地球9000公里外的太空,建两个30米的射电望远镜,开创空间低频射电新领域,这一定会让外国同行啧啧称赞。

去年8月,国际天文学会100周年纪念刊物为我写了一篇传记,因为我是第一个当选为副理事长的中国天文学家。现在还有两位中国天文学家陆续当选为副理事长,今后一定会有更多。

2019年1月3日,嫦娥四号实现了人类探测器首次在月球背面软着陆,这将为今后远程空间探测提供新的基地,开创了人类空间探测的新纪元。我们天文界同仁,更应奋力向前,为祖国、为世界、为科学进步、为新中国成立100周年,做出更重大的科学成就!(记者 黄海华 整理)

(原标题:射电望远镜架到九千公里外太空)

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