(来源:上观新闻)
作者:耿挺
从“建立北京时间”到建设中国VLBI网,从国内最早开展卫星激光测距技术研究到领导20多个国家开展“亚太空间地球动力学计划”(APSG),从攻关北斗导航卫星上的氢原子钟到参与“嫦娥奔月”“天问赴火”,从李珩、叶叔华等老一辈科学家到开启SKA、地球2.0的新锐科研领军人才……6月5日,随着中国科学院上海天文台科学家精神教育基地佘山厅首次正式启用亮相,一幅镌刻着上海天文台科技成就和科研人员奋斗历程的画卷,也通过一块块展板清晰地展示在观众眼前。这张绚烂无比的画,不仅浓缩地表现了中国科技从弱到强、从小到大的过程,更写满了“爱国、创新、求实、奉献、协同、育人”的科学家精神内核。
01 镌刻在氢钟里的爱国情怀
“无论是建设VLBI网,为嫦娥探月、天问赴火星等深空任务测轨,还是研发氢原子钟,为北斗导航卫星提供高精度测量,都充分体现了上海天文台科研人员爱国奉献的精神。他们勇挑重担,毫不犹豫地将国家重大需求作为自己奋斗目标。”上海天文台党委书记陶隽说,这种爱国奉献的精神一直以来就深深融入上海天文台的基因之中,在一代代科研人员中传承发扬。
在陶隽的记忆中,从1970年就开始氢原子钟研制的翟造成的爱国故事依然鲜活。“1982年到1984年,翟造成到美国史密松天文台进修。当时,美国导师和同行们都非常看重他的能力,热情邀请他留在美国工作。尽管当时中美在科研条件和生活水平上存在巨大差距,但翟造成没有丝毫犹豫,谢绝了美方的挽留,毅然回到了上海天文台。”到了上世纪90年代,翟造成带领团队持续国产氢钟的研发和改进,为打破了国外禁运、解决国家对高精度原子钟的需求做出了贡献。
在上海天文台,翟造成打下的氢钟事业后继有人。“从2003年开始在翟造成和林传富老师的带领下,团组启动研究如何将地面的氢钟搬到太空中,为北斗卫星提供更高精度测量。”上海天文台时间频率技术研究室主任、星载氢钟负责人帅涛说,“这可不是简单地把氢钟换一个‘家’,而是要研制一种新型的小型化氢钟,能克服发射时的振动、太空工作时的严苛环境等重重困难。”
帅涛依然记得发生在春节前的一次测试中,氢钟在力学实验中出现了关键部件损伤的重大问题,而半年后就是计划中的北斗卫星发射。北斗总负责人要求在一个月内查出问题、解决问题。国家的需求就是最大的科研任务。帅涛和他的同事们为此制订了一个倒排任务时间表,将工作精细到每天、每小时。当年春节,他只吃了一碗泡面当年夜饭,就继续工作。最终,在科研团队夜以继日的工作中,氢钟顺利及时上星。如今,在北斗三代卫星中,有21台星载氢钟出自上海天文台,为全球提供了精准的定位。02VLBI网照亮创新与协同之路
1974年,当叶叔华提议在国内建设3个站的VLBI网时,没有人知道这个网是原来干什么的。这位身材娇小的中国女科学家,蕴藏着惊人的科技创新能量。她用极为高瞻远瞩的战略眼光,推动中国VLBI迈出了第一步。此举不仅为中国天文学家探索人类认知的边界奠定了设备基础,更在30多年后的中国探月工程和深空探测中发挥了测轨的重大作用。从嫦娥1号奔月到天问一号远赴火星,VLBI照亮了航天器的前行之旅。
地面上,中国VLBI网建设不断加速。从上海佘山和新疆乌鲁木齐的两台25米射电望远镜起步,到上海65米天马射电望远镜、昆明40米射电望远镜,再到上海天文台在西藏日喀则和吉林长白山新建的两台40米射电望远镜,以及位于上海的数据处理中心,一个拥有“六站一中心”、横跨中国东西南北的VLBI观测大网已经铺就。
在上海天文台射电天文科学与技术研究室副主任王锦清眼中,日喀则的40米射电望远镜宛如一个美丽的白雪公主。“我们采用了包裹式的创新设计,将镜面后的设备全部封闭起来,以应对当地寒冷的气候和风沙。在全部涂装成白色之后,远看望远镜就像是一位穿着长裙的公主。”王锦清动情地说,“‘公主’细细的‘腰部’是360度旋转的结构,‘公主’的长裙是支撑结构,而‘公主’的‘大脑袋’则望向天空,聆听着来自宇宙的无线电波。”
从无到有、从小到大、从易到难,中国VLBI网在科研人员的不断创新中,持续迈向国际前沿,而协同是其中不可或缺的元素。“在科学研究的道路上,每一人都有自己的道路,但在VLBI网这样的大科学设施建设中,台里相关的科研人员都会放下手中的工作,自觉形成一支强有力的团队,全力以赴参与其中。”王锦清回忆说,在日喀则施工现场条件艰苦,上海天文台科研人员吸着氧轮番上阵,没有水就打一口200米深的井,没有电就从十几公里外拉来一根电线,硬是推动天线、电子系统、基建同步推进。“在建设过程中,我们与外面单位协同合作,保质保速完成工程。在建成之后,我们招募了当地藏族员工,双方紧密协同,确保日常维护。”03在佘山之巅点亮科学梦想
在佘山厅里,氢钟和VLBI网的照片都放在了醒目的位置,而它们背后的科研人员以及科学家精神则通过讲解员的精彩讲述,留在了参观者的心中。启动仪式当天,来自上海政法大学松江外国语学校的数十名学生成为基地开放后的首批体验者。他们在讲解员带领下参观了展区。不少学生表示,第一次如此近距离了解天文学家的工作,深受震撼和鼓舞,未来要更加努力学习科学知识。
“作为国际知名的综合性天文研究机构,上海天文台发展历程本身就是一部践行科学家精神的生动教材。”市科协党组书记、副主席韩志强在启动仪式上说,位于徐家汇天文台的科学家精神教育基地暨展示馆于2023年已入选全国科学家精神教育基地,成为让科学家精神走进公众生活、展示国家重大科技成就、点亮探寻宇宙科学梦想的综合载体。位于佘山之巅的新展厅,在“软硬件”上拓展升级,将成为广大市民了解天文科学发展历史,感受科学家和科研团队仰望星空、脚踏实地的全新地标。这对于培育创新文化、营造创新氛围,尤其是激发青少年对科学的好奇心、想象力与探求欲,培养严谨求实的科学态度和爱国奉献的家国情怀,具有重要意义。
据悉,佘山厅将面向社会公众常态化开放,后续还将结合科技节、科普日、天文重要天象等节点,开展系列科学家精神宣讲和天文科普活动。
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