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

  • 探访牛河梁国家考古遗址公园

  • 山东青岛:加紧生产欧洲空调订单

独家策划

推荐阅读
最初,动画和实拍泾渭分明,然而随着手工转描、仿真合成、运动捕捉这类手段的引入,动画和实拍开始相互渗透。AI对动画与实拍的缝合,会将影像艺术彻底引向“泛动画”的时代。
2026-08-05 09:33
衣服透气不闷汗、个性化定制汽车交付快、人形机器人型号多,商品性能更好、生产效率更高、创新活力更足……近年来,这些生产生活中的变化,折射出纳米制造、柔性制造、共享制造等新趋势。
2026-08-05 09:26
在这样的微观世界里,科学家操控原子和分子,设计制造具有特殊性能的新材料、新器件,这就是纳米制造。目前,纳米制造已经实现在原子分子量级设计新材料,按需定制材料的储能、催化、防腐、导电等特性,突破传统制造的性能天花板。
2026-08-05 09:26
近日,中国农业科学院都市农业研究所联合国内外科研单位,发现了改良生菜体内的营养和风味物质的基因密码。生菜在被人类驯化与改良的漫长过程中,口感和营养发生显著变化,这背后离不开关键基因的“调控”。
2026-08-05 09:24
当地时间3日,在意大利佛罗伦萨举办的第46届国际空间研究委员会(COSPAR)科学大会上,中国气象局王劲松研究员荣获威廉·诺德伯格奖章。王劲松是首位获此殊荣的中国科学家,并同步获得一颗小行星命名。此次获奖表明,我国空间科学与应用领域研究成果获得国际学术界高度认可。
2026-08-05 07:40
石墨烯,单层碳原子排成的蜂窝薄膜,薄到极致。但把它一层层摞起来时,层与层之间如何错位——用专业术语叫作堆垛方式——会彻底改写材料的“脾气”。
2026-08-04 03:05
中国石化重庆川维化工公司5万吨/年特种聚乙烯醇(PVA)树脂装置日前顺利一次开车成功并产出合格产品,首批货品已发往欧洲。至此,川维化工PVA总产能达21万吨/年,跃居全球单一工厂中最大的高端PVA生产基地。
2026-08-04 03:05
菱方堆垛的石墨烯有一个天然“超能力”:电子彼此间的相互作用强,集体表现出超导、磁性等奇特行为。这在物理学上叫“强电子关联”——电子不再是各自乱跑的粒子,而是有着充分沟通的步调一致的集体,像一支训练有素的“乐队”。
2026-08-04 03:05
今年上半年,人工智能领域一系列标志性成果密集落地。在技术、应用、生态、治理的协力牵引下,人工智能产业迸发出前所未有的发展活力,赋能实体经济的成效持续凸显。
2026-08-04 09:31
近日,由人力资源社会保障部、安徽省人民政府共同主办的“创赢未来”创业大赛(以下简称“大赛”)全国赛在安徽合肥圆满收官。在大赛同步举办的创业安徽成果展区,一瓶瓶单原子农药整齐陈列,它们同样是“人工智能+创业”的杰作。
2026-08-04 09:31
日前,华中科技大学同济医学院基础医学院郭峥教授团队首次证明:干细胞能够通过表观遗传机制“记忆”自身的分裂次数,像精密仪器般严格遵循着“8+1”的分裂计数规律。
2026-08-03 03:15
伴随着一阵嗡鸣声,国姓岙码头,满载饵料的农业无人机腾空而起,飞向远处的大黄鱼养殖基地。“引入农业无人机后,作业效率提升3倍以上,每年每个网箱预计可节约管理成本约5000元。
2026-08-03 09:16
中国气象局总工程师潘进军表示,中国气象智能预警方案“妈祖”,正发展为面向发展中国家的共享型、可定制、可持续的国际公共产品。
2026-08-03 09:15
碳计量是实现“双碳”目标的基础性工作,是科学核算碳储量、规范碳汇交易、推动生态产品价值实现的关键支撑。
2026-08-03 09:15
提高科技创新投入效能的关键,在于改革科研经费管理和评价机制。科技创新投入效能的提高,是关乎国家创新体系整体效能的系统工程。
2026-08-03 09:14
量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。近年来,一批量子科技成果走向实践,展现出巨大的应用潜力。
2026-08-03 09:12
7月30日,国家能源局发展规划司副司长邢翼腾在新闻发布会上表示,上半年,国内油气供应总体平稳有序,电力供应保障基础进一步夯实,全国发电装机容量突破40亿千瓦,规模远超世界其他主要经济体。
2026-07-31 03:20
夏日贵阳,清风送爽,“中国数谷”又要迎来一场数字经济领域的年度盛会。8月28日至30日,2026中国国际大数据产业博览会将在此举办,目前各项筹备工作已进入全面冲刺阶段。
2026-07-31 03:40
“十五五”规划纲要围绕“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”作出专篇部署,明确提出“推动科技创新和产业创新深度融合”。
2026-07-31 03:40
“十五五”开局,第一个经济半年报发布,以高端制造、数智经济、现代服务为代表的新动能对经济增长的贡献超过40%。其中释放出鲜明信号,科技创新正加速赋能经济高质量发展。
2026-07-31 03:40
加载更多