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

  • 甘肃渭源突发山洪 已致10人死亡

  • 福建长汀中复村:红色热土绘新卷

独家策划

推荐阅读
刘文郡:中国启动“人工智能+”行动,通过协同推进传统产业改造升级、新兴产业培育壮大与未来产业前瞻布局,让人工智能深度赋能千行百业。中国相继提出《全球人工智能治理倡议》《“人工智能+”国际合作倡议》,发布《人工智能能力建设普惠计划》《人工智能合作发展行动计划》,倡议成立世界人工智能合作组织。
2026-07-27 09:31
7月26日18时,水利部和中国气象局联合发布红色山洪灾害气象预警,江西南部、广东中北部局地发生山洪灾害可能性很大(红色预警)。涂勇介绍,主汛期山区降雨突发性强、峡谷汇水迅猛,进山务必提前关注山洪、暴雨预警,收到预警应立即取消行程。
2026-07-27 09:29
7月26日凌晨,今年第12号台风“红霞”在广东惠州市惠东县平海镇沿海登陆。”  针对台风远距离水汽输送导致的暴雨预报难题,气象部门采用集合预报方法,通过多个模式、多个初始场的集成分析,量化预报的不确定性。
2026-07-27 09:28
眼下正是小龙虾上市的季节,走进安徽省滁州市全椒县十字镇陈浅村潘氏龙虾万亩养殖基地,养殖户们正下田捕捞小龙虾。当前,全椒县稻虾综合种养面积36.5万亩,小龙虾年产量5.5万吨,稻虾全产业链综合产值34亿元、从业人数4万多人,小龙虾成了乡村振兴的主导产业之一。
2026-07-27 09:28
光明日报武汉7月26日电 记者王建宏、张锐从华中农业大学获悉,该校熊立仲教授团队近日鉴定出一个名为“ROAD1”的稻属特异抗旱孤儿基因,并发现携带这个功能等位基因的水稻在田间干旱条件下产量较对照显著提高。
2026-07-27 09:27
光明日报北京7月26日电 记者张胜从自然资源部获悉,每年的7月26日是联合国教科文组织确立的“世界红树林日”。自然资源部数据显示,自《红树林保护修复专项行动计划(2020—2025年)》印发实施以来,我国完成新营造红树林约1.16万公顷(17.4万亩),是全球少数红树林面积持续增加的国家之一。
2026-07-27 09:27
国家药监局近日批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。该药为原创靶点、新机制罕见病治疗药物,在中国、美国、日本、欧盟同步申报,我国率先完成审批,实现全球“首报首发”的历史性突破。
2026-07-24 08:55
记者从市场监管总局了解到,国际电工委员会智能制造系统委员会近日发布IEC SRD 63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。为此,国际电工委员会智能制造系统委员会于2019年成立首个工作组,组织各国专家制定国际统一的智能制造用例模板,以统一的方式描述、存储和使用用例。
2026-07-24 08:51
23日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-07-24 08:50
王虹、邓煜与其他两位数学家共同获得菲尔兹奖,这是令国人振奋的消息,也是中国数学家感到自豪的时刻。邓煜的另一项研究,是与合作者成功建立了三维波动方程吉布斯测度的不变性,将概率论方法系统性地引入波动方程研究。
2026-07-24 08:49
记者从北京大学获悉,2026年国际数学家大会23日在美国费城开幕。王虹,本科就读于北京大学数学科学学院,获理学学士学位;2014年相继取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎-萨克雷大学硕士学位;后于麻省理工学院完成博士学位。
2026-07-24 08:48
7月22日,美国佛蒙特大学研究团队在《自然》杂志发表论文称,他们在北美鲶鱼体内发现一种可传染的黑色素瘤。换言之,肿瘤细胞本身就是“感染因子”,如同寄生虫一般,从一条鱼传到另一条鱼。这些带病的鲶鱼,正为科学界提供一个观察癌症演化的难得机会。
2026-07-23 09:57
《自然》杂志22日发表了一项天文学研究,可能揭示了人类对首个已知的系外卫星(exosatellite)的观测。在三层等级系统中,一颗恒星周围有一颗伴星,如行星或褐矮星,而第三个天体围绕伴星,这第三个天体可称为系外卫星。
2026-07-23 09:57
生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程,但腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。
2026-07-23 09:49
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,“科学的未来在青年”,强调“要把青年科技人才队伍建设作为一项战略工程,全方位做好培养、引进、使用工作”。
2026-07-23 09:49
黄瓜是受到全球广泛喜爱的蔬菜,它源自喜马拉雅山脉南麓,由其野生祖先驯化而来,历经2000余年的传播扩散,遍布世界。中国科学院院士、崖州湾国家实验室副主任钱前评价,该研究为黄瓜分子设计育种提供了坚实支撑,兼具重要基础科学价值与育种应用前景。
2026-07-23 09:48
中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻,团队将其命名为“一系1号”。图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。
2026-07-22 09:35
今年新增农业机器人、盐碱地科学与工程、智慧渔业三大新农科专业,分别由江苏大学、山东农业大学、宁波大学首批开设,为涉农人才培养开辟了新跑道。
2026-07-22 09:31
这场举世瞩目的盛会,凝聚共识,密集发布国际合作倡议与行动计划,为促进全球人工智能朝着向上向善、造福人类的方向发展注入了更多新动能。
2026-07-22 09:29
虽然现阶段机器人能做的事还很有限,但这种“人机搭档”的新模式,让我们的生活服务向高品质、多样化和便利化发展。我想,这就是科技落地的意义吧。
2026-07-22 09:28
加载更多