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葉叔華:我還想做成三件事

2020-08-14 解放日報 徐蓓
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  葉叔華 中國科學院院士、中國第一位女天文臺臺長葉叔華今年已經93歲了。她近日在“造就Talk”中回顧了上海天文臺的發展歷程,并講述了自己還想做成的三件事。

  開啟中國獨立的世界時工作

  上海天文臺原先是做時間工作的,是東亞地區很重要的一個時間服務臺。

  最早,上海天文臺是由法國傳教士創辦的,當時參加了全世界統一的國際時間局合作,靠國際時間局提供數據。

  1958年,我們要建立和發展中國獨立的綜合世界時系統。當時我們只有上海和南京紫金山2個天文臺,而蘇聯的系統由17個天文臺合作組成,我們差得很遠。其中最主要的問題是,作為一個綜合世界時系統,要長期保持穩定,東搖西擺、忽高忽低是不能成為一個標準的。

  當時這項工作是開創性的,沒有人真正做過。依靠自己想一些計算方面的辦法,我們成功地建立起了中國綜合世界時系統,后來一直沿用下來。

  我們在1959年開始正式發布。一開始的時候質量比較差,因為只有上海、紫金山2個天文臺,力量很單薄。后來武漢、北京、西安參加進來,觀測條件、設備也有了很大的改進。

  這個任務是很鼓舞人心的,因為每年我們都會看國際上的結果怎么樣,我們的結果又怎么樣,要向國際最高水平看齊。保持穩定的算法是我弄出來的,觀測質量的提高則是大家共同努力的結果,而且大家都以此為榮,覺得這是在為國家的需要服務。

  到1963年,我們的系統已經超過了蘇聯的系統。1965年,我們正式向科學院申報,組織了一個國家級的鑒定會。鑒定下來,我們確實已經達到了國際先進水平。

  提出在中國構建一個大三角形布局

  上世紀70年代,陜西要新建一個更大的時間工作臺,以替代上海天文臺。因為上海處于中國東部邊緣,一是從戰備上來說不夠安全,二是從東邊發布時間訊號,不能保證全國都能收到。

  這樣一來,上海天文臺就需要尋找一個新的發展方向。

  我們當時就發現了一些空間發展引發的新技術。比如,當時的空間競賽主要是美國和蘇聯的登月競賽,開展登月競賽對時間的要求很高,所以提供時間的方法也更加先進,他們采用激光測衛星的距離,再用它反推時間,這樣的精確度比我們原先的要高若干倍。所以,上海天文臺逐步開展了與世界同步的人造衛星激光測距工作。

  在各種新技術中,我還看到有一種射電的、無線電方面的技術,那就是甚長基線干涉(注:利用電磁波干涉原理,在多個測站上同步接收射電源發射的無線電信號并對信號進行測站間時間延遲干涉處理,以測定測站間相對位置以及從測站到射電源的方向的技術和方法)。這個技術很新,原來是用于天體物理研究的。

  于是,我提出要建甚長基線干涉站,而且同時在上海、烏魯木齊、昆明構建一個中國大三角形布局。這在全世界都沒有人提出過,因為技術上要求很高,還很花錢。

  這個項目真的是千辛萬苦,幸好后來遇到一個好機會,國家啟動了探月工程。

  探月工程中,最難的一件事就是衛星飛到月球附近以后要改變軌道,進入環繞月球的軌道,因此需要非常精確的空間測量。我就和上海天文臺的同志一起跑到北京,主動請纓承擔了這項任務。

  后來,“嫦娥一號”成功發射,VLBI(甚長基線干涉測量)在其中確實起到了保障作用。同時,這也給VLBI的發展提供了更為廣闊的舞臺。

  我還想做成的三件事

  我還想做成三件事。

  第一件事相對容易,那就是上海天文館的建成。這個天文館確實是世界級的,我希望它能把最新的天文研究成果都呈現出來,比如上海參與的黑洞照片合作等等,大家一定很感興趣。

  我還想推動另外兩件事情。一件是在SKA(平方公里射電望遠鏡陣列)這個全球攜手的龐大射電天文計劃中,我們能占有重要的一席之地。

  這是一次低頻射電望遠鏡的全球合作,并不是說你建了個站就行,這個站每天產生的數據量預計是全球互聯網流量的10倍,所以對于數字計算、存儲都是一個很大的挑戰。我希望能在上海建立一個SKA亞洲科學中心。這件事情基本上有點眉目了。

  另外一件事情也在籌備中。我們想在太空中放兩個30米口徑的射電望遠鏡,在空間中開展精密的低頻段射電觀測。它可以單獨在空間運作,也可以與地面上的SKA形成很好的響應與配合。

  如果把這三件事情辦好了,我的任務也就完成了。(記者徐蓓整理)

(原載于《解放日報》 2020-08-14 10版)

打印 責任編輯:侯茜
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