点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【锚定2035·院士谈科学报国】解密宇宙:太空巡天的黄金时代将到来
首页> 光明科普> 图文 > 正文

【锚定2035·院士谈科学报国】解密宇宙:太空巡天的黄金时代将到来

来源:光明网-科普中国2024-11-28 17:27

  编者按:习近平总书记指出,“科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。”为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“院士高端科普”栏目,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

  中国空间站工程巡天望远镜(CSST)是大型空间天文望远镜,口径2米,兼具大视场,多波段和高像质的优异性能,并具备在轨维修升级的能力。CSST以大规模天文巡天为主任务,有望在宇宙学、星系、银河系、恒星以及行星等多个天体物理领域取得重大科学发现,其产生的数十PB数据也将为天文计算交叉学科领域带来挑战和机遇,我们将迎来太空巡天的黄金时代。

  空间望远镜有着地面望远镜无法媲美的观测优势,非常适合于天文学研究。美国的哈勃空间望远镜是一台通用型望远镜,而中国空间站望远镜是一台巡天望远镜。那么,我国为什么要研制一台空间巡天望远镜呢?

  天文观测可以分为两类:普查和精测,两者互为补充,巡天就是对宇宙天体进行普查。20世纪70年代以前,天文学的重点是恒星物理的精测研究,主要用4~5米级口径的光学望远镜开展天体的光谱观测。20世纪下半叶,天文研究的战略方向开始发生转移。类星体、宇宙微波背景辐射、宇宙大尺度结构及暗物质和暗能量等重大发现对巡天观测提出科学需求。

  另一方面,近几十年来探测器、大数据、高速网络、高速计算机技术、光纤技术、计算机模拟技术、空间技术等革命性的技术进步为光学大巡天准备了条件。

  目前世界范围内有三大空间巡天计划:美国的WFIRST,欧洲的EUCLID,以及中国空间站巡天望远镜CSST。其中,中国空间巡天望远镜的成像质量、巡天面积、波段数量、极限星等、光谱等性能是世界一流的。

  我认为,CSST的巡天数据图像不应当锁在象牙塔,只供天文学家研究,应当向全社会公开,要让公众参与,了解宇宙。社会公众从单纯地“观看”宇宙到“参与”对宇宙的研究,是对公众进行科学宇宙观教育的最好方式,同时也可以推动公众科学素质提高。

  当前已经进入太空巡天的黄金时代,科学家需要大样本的天文学数据来研究宇宙的起源和演化,而CSST看宇宙的分辨率是0.1角秒,相当于看见2公里远的小米,清晰度比肉眼高2000倍,它的灵敏度可以观测26~27等星,比肉眼灵敏1亿倍。

  同时,计算机技术的发展和数字化也让处理海量数据变得更加容易。上世纪80年代,购买300MB的存储器就要花3000美元,今天1TB的存储器只要几十美元。

  根据测算,CSST每天观测300次,将产生海量的科学数据,要处理的图像超过7.2万幅,但是在技术发展的“加持”下,存储器已经不是一件难事。

  CSST目前已经占有“天时地利”,只缺“人和”,需要数以万计的科学家来处理海量科学数据。

  随着同一视场多种颜色以及不同时间观测到的图像越来越多,需要同时处理同一视场的各次曝光的图像,如寻找小行星,发现超新星、超高速星,合成彩色图像等。但现阶段国内天文工作者还不多,而人在处理科学数据中有着不可替代的重要作用。

  因此,我呼吁发动全社会参与CSST图像资源开发。社会中有中学生和社会天文爱好者两类丰富的资源,可以充分利用。例如美国天文学家米尔顿·赫马森,他原本是天文台看门人,但通过自己的努力,成为了哈勃的首席助理和观星师,这充分证明社会天文爱好者也是“卧虎藏龙”。

  事实上,公众参与天文学研究,也不是什么新鲜事。由国家天文科学数据中心基于真实天文科学数据策划并实施的“引力透镜搜寻公众科学项目”正式启动,中学生、天文爱好者都可胜任。在国际上,Galaxy Zoo公民科学项目也一直进行,并有了很多有趣的科学发现。

  CSST有两部分工作,一部分需要艰深的知识,还有一部分靠人眼发现很多有价值的天体。CSST获得的海量天文图像是巨大的科学宝库,人眼观察天文图片的作用是计算机图像处理所不能替代的,发动全社会参与CSST图像资源开发是开展全社会宇宙观教育的伟大工程。

  为了鼓励公众积极参与,我认为公众的发现也可以出版图书、发表论文。在目前的条件下,可以准备专用的交互式目视天文图像处理软件,自动生成统一格式成果上报报告,同时开展培训进行网上教程,每年举行一次成果交流会。

  我希望这项工作可以逐步推进,如果做成了,将提升全民科学素质。这是一项至少历时10年的伟大科学工程、伟大科普工程和伟大人才工程。

  (作者:陈建生,系中国科学院院士,高雅丽采访整理)

【锚定2035·院士谈科学报国】解密宇宙:太空巡天的黄金时代将到来 

【锚定2035·院士谈科学报国】解密宇宙:太空巡天的黄金时代将到来

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 纪念“三八”国际妇女节暨表彰大会举行

  • 樱花绽放激活“春日经济”

独家策划

推荐阅读
我国生成式人工智能用户规模和普及率快速提升。
2026-03-03 09:37
本报讯(记者陶稳 通讯员张莹)突然出现头晕、头痛、视力障碍、肢体麻木无力,持续几分钟到几小时,无法缓解……遇到这些情况别大意,可能是“沉默的杀手”脑梗死在作祟。
2026-03-03 09:35
近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所太阳能光电转化与利用全国重点实验室联合香港科技大学研究团队,在钙钛矿太阳能电池埋底界面工程领域取得重要突破。
2026-03-03 09:34
今年元宵节,适逢月全食。新华社发(刘兵 摄)  本次月全食将从3日傍晚开始,整个过程主要分为半影食始、初亏、食既、食甚、生光、复圆、半影食终七个阶段。2025年9月7日夜晚至8日凌晨,在山西大同古城墙乾楼拍摄的月全食轨迹(多张堆栈),形似“金箍棒”。
2026-03-03 09:33
水稻患上了病毒病,往往矮化、分蘖(稻等植物发育的时候,在幼苗靠近土壤的茎节上生出分枝)增多,严重的甚至绝收。这一成果不仅解决了困扰学界的植物抗病毒免疫扩增谜题,更为培育“抗病不减产”的水稻新品种开辟了全新路径。
2026-03-03 09:33
这三项国家标准是:《食品安全国家标准 植物源性食品中352种农药及其代谢物残留量的测定液相色谱-质谱联用法》《食品安全国家标准 植物源性食品中242种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》和《食品安全国家标准植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》。
2026-03-03 09:32
由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所主导的一项研究,在江西省九江市武宁县志留纪地层中发现盔甲鱼类大庸鱼科一新属种——武宁西海鱼。
2026-03-03 09:32
太空探索技术公司下属企业xAI为该项目另一竞争方,尽管其创始人埃隆·马斯克长期表示反对开发“杀人的新工具”。
2026-03-02 13:02
国家能源局发布的数据显示:截至2025年底,我国可再生能源总装机达到23.4亿千瓦。
2026-03-02 09:57
多国正将AI、物联网与大数据融入现有空气监测体系,追踪大气变化,预警污染风险,为人类在数字时代的每一次呼吸保驾护航。
2026-03-02 09:56
北部湾海域油田无人机系统运营项目正式落地,这是我国海上油田首次实现无人机规模化作业,为海洋能源开发与低空经济融合提供了实践范例。
2026-03-02 09:55
很多人都有过这样的疑问:AI离真正成为“人”,到底还有多远?研究人员表示:有突破,但仍有难以逾越的鸿沟,短期内无法实现“类人完整智能”。
2026-03-02 09:55
人工智能不再只会“死记硬背”了——我国科研团队最新研发出一种新型神经网络,让AI能像人类一样,从看到、听到的信息里自己提炼概念、理解含义,还能互相交流。
2026-03-02 09:53
国家统计局2月28日公布《2025年国民经济和社会发展统计公报》。
2026-02-28 17:21
人们常说“眼见为实”,但如果今天再问一个问题:照片还能算现实的记录吗?答案或许已经不像过去那么简单。
2026-02-28 10:27
国家能源局27日发布的数据显示,目前,全国已有84个绿电直连项目完成审批,新能源总装机规模3259万千瓦。
2026-02-28 10:25
“具身天工3.0”刚刚发布——首届机器人半马赛事冠军正在加紧训练,成绩有望大幅提升;朱雀三号重复使用火箭蓄势待发,计划二季度再次挑战回收复用;小米汽车超级工厂的生产线一片繁忙,累计交付量已突破60万辆……
2026-02-28 10:23
今年以来,水利部指导督促各地抢抓河湖枯水期、施工影响小的窗口期,不断推动国家水网联网、补网、强链。
2026-02-28 10:22
几十年来,关于月球早期磁场是强是弱,科学界一直争论不休。如今,英国牛津大学科学家通过分析阿波罗任务带回的样本,发现月球曾拥有极强磁场,强度甚至一度超过地球磁场。
2026-02-28 10:19
发现分数量子反常霍尔效应和里德堡莫尔激子态,解决超导量子计算难题,攻克国产无液氦稀释制冷机和极高场全超导磁体等关键实验技术……
2026-02-27 09:39
加载更多