遙感“瞰”創新 走近我國的大科學裝置
國家重大科技基礎設施,又稱大科學裝置,是推動科技創新、突破關(guan) 鍵核心技術的利器。
春節過後,我國科研工作者滿懷熱情地投入到新一年的工作中,下麵我們(men) 就通過遙感衛星數字地球技術一起去我國的幾個(ge) 大科學裝置,感受一線科研人員的創新活力。
“中國天眼”發現的脈衝(chong) 星已超740顆
通過遙感衛星數字地球技術,我們(men) 首先聚焦貴州省黔南州平塘縣的大窩氹,這裏坐落著500米口徑球麵射電望遠鏡FAST。這座被稱作“中國天眼”的望遠鏡,是目前世界上口徑最大,靈敏度最高的單口徑射電望遠鏡,其反射麵麵積大約相當於(yu) 30個(ge) 標準足球場大小。農(nong) 曆兔年春節過後,記者在中國天眼的總控室看到,科研人員們(men) 正在對望遠鏡的運行狀態進行監控,並搜集和記錄著來自宇宙的數據信息。
FAST運行和發展中心測控工程師 孫純:因為(wei) 這個(ge) 望遠鏡它是一個(ge) 比較複雜的係統,它需要反射麵和饋源艙去實時地高精度配合,就是高精度指向我們(men) 觀測的天體(ti) ,所以就需要我們(men) 實時地監測望遠鏡的狀態。
FAST總工程師薑鵬稱,截至目前,FAST發現的脈衝(chong) 星總數已經達到740顆以上。隨著脈衝(chong) 星發現數量的不斷增加,科學家們(men) 可以在未來通過脈衝(chong) 星測試陣列,尋找引力波存在的證據,或者通過脈衝(chong) 星測時,建立自主可控的時間基準體(ti) 係。
“中國天眼”FAST總工程師 薑鵬:這700多顆(脈衝(chong) 星),它隻是給你提供了一種條件。你有這個(ge) 發現能力,你才有可能發現我們(men) 期待發現的這種奇異的脈衝(chong) 星。我們(men) 更期待的是發現一種特別種類的脈衝(chong) 星,比如是跟黑洞相互配對的這種雙星係統,那我們(men) 就可以在更極端的引力場條件下,檢驗愛因斯坦相對論的正確性。
薑鵬介紹,在新的一年,科研人員除了要確保FAST係統順暢運行、發現宇宙中更多的未知奧秘以外,先導陣列方麵的建設計劃也已經在籌備中。
“中國天眼”FAST總工程師 薑鵬:我們(men) 把這個(ge) 陣列怎麽(me) 拓展,以更經濟的方式,以更優(you) 的性能,拓展它使用的功能和性能。這方麵我們(men) 已經有了一個(ge) 比較好的計劃。
高海拔宇宙線觀測站瞄準新的研究方向
與(yu) FAST同樣作為(wei) 探索宇宙利器的另一個(ge) 大科學裝置,是位於(yu) 四川稻城的高海拔宇宙線觀測站,這座建在平均海拔4410米山上,占地麵積1.3平方公裏的觀測站自2021年7月投入科學運行以來,已經取得眾(zhong) 多科研成果。農(nong) 曆新年伊始,科研人員們(men) 已經投入到緊張的工作中。
在觀測站,科研人員們(men) 正在對四種主要觀測設備之一的繆子探測器進行日常檢修維護,以保證接收數據的準確可靠。
高海拔宇宙線觀測站電磁粒子探測器陣列運行組長 盛祥東(dong) :電磁粒子探測器陣列一共是由5216台探測器單元組成,繆子探測器陣列是由1188台探測器單元組成,通過對實驗數據的質量檢測,可以發現其中存在故障的探測器。
在科研人員的精心維護下,觀測站的幾千台探測器設備持續高質量穩定運行,為(wei) 大科學裝置科研成果的不斷產(chan) 出奠定了基礎。2022年10月,高海拔宇宙線觀測站會(hui) 同我國“高能爆發探索者”科學載荷及“慧眼”衛星探測到迄今最亮的伽馬射線暴,打破了伽馬射線暴亮度最高、光子能量最高、探測能量範圍最高等多項伽馬射線暴觀測紀錄,對於(yu) 揭示伽馬射線暴的爆發機製具有重要意義(yi) 。
高海拔宇宙線觀測站首席科學家曹臻:60多年來才發生的一次,最亮的一個(ge) 伽馬暴,我們(men) 記錄到了6萬(wan) 多個(ge) 光子,在這個(ge) 能量段,通常人們(men) 能夠記錄到的都是個(ge) 位數,這是人類首次。一下展現了它(高海拔宇宙線觀測站)非常強大的能力。
曹臻介紹,高海拔宇宙線觀測站給科研人員打開了一個(ge) 研究超高能伽馬射線的新窗口,為(wei) 了把相關(guan) 的物理現象研究得更加透徹,他們(men) 將瞄準新的方向開展物理研究。
高海拔宇宙線觀測站首席科學家曹臻:要做一批望遠鏡,大的切倫(lun) 科夫望遠鏡去看,看得更加細致。向更加未來的發展,就是要到深海或者是深湖,進行中微子的測量。
高能同步輻射光源項目建設迎來重大進展
通過遙感衛星數字地球技術,再把視線轉移到位於(yu) 北京懷柔科學城的大科學裝置高能同步輻射光源。
春節過後,這裏的建設又迎來重大進展,2月1日,隨著儲(chu) 存環第一個(ge) 預準直單元安裝就位,高能同步輻射光源儲(chu) 存環隧道設備安裝工作已經正式啟動,這標誌著這座大科學裝置的加速器設備安裝進入攻堅階段。
高能同步輻射光源項目總指揮 潘衛民:高能同步輻射光源建成後將在我國先進材料、航空航天、能源、環保、醫藥、石油、化工、生物工程和微細加工等領域廣泛應用,提供突破關(guan) 鍵技術,解決(jue) 瓶頸問題的手段,提升我國原始創新能力和核心技術的國際競爭(zheng) 力。
重大科技基礎設施建設助力科技強國
據了解,目前我國已經布局建設77個(ge) 國家重大科技基礎設施,其中的34個(ge) 已建成運行,部分設施已經邁入全球第一方陣。
重大科技基礎設施作為(wei) 創新能力建設的重要組成部分,在我國的科技布局中扮演了重要角色,為(wei) 我國諸多重大成果的突破和建設科技強國提供了強有力的支撐。
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