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

  • 国宝大熊猫福州安新家

  • 藏族非遗展演走进古城西安

独家策划

推荐阅读
从中国地质调查局获悉,由该局广州海洋地质调查局自主研发的国内首台海底地层空间立体钻探与原位监测机器人,日前在南海1264米水深海域成功完成试验作业,各项性能全面达标,标志着我国深海勘探与地层原位监测技术取得重要突破。
2026-01-16 03:45
15日,国际学术期刊《自然》发表中国科研团队重大成果——由中国科学院大学主导、广西大学等多单位联合攻关的团队,首次直接观测到中子碰撞中的米格达尔效应,为人类搜寻轻暗物质粒子打开关键突破口,标志着我国在基础物理与探测器技术领域跻身国际前沿。
2026-01-16 03:45
15日12时01分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将阿尔及利亚遥感三号卫星A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。
2026-01-16 03:45
进一步促进青年科技人才脱颖而出,需要凝聚多方合力、强化协同联动,从制度供给、环境营造、资源倾斜等方面精准施策、一体推进。
2026-01-16 03:45
展望未来,随着相关实践的不断普及和深化,数智赋能的流动公共服务将更加可及、公平普惠、精准高效,并为推进国家治理体系和治理能力现代化注入更多动能。
2026-01-16 03:45
中国医学科学院血液病医院(中国医学科学院血液学研究所)主任医师施均、研究员熊海清为通讯作者,博士后李若难、主治医师潘虹、主治医师张乐乐和研究生马佳秀为共同第一作者。
2026-01-16 09:04
他们提出一种全新多物理域融合计算系统,可利用后摩尔新器件支持傅里叶变换,使算力提升近4倍,为具身智能、通信系统等领域开辟新的可能。
2026-01-15 04:05
2025年11月,中国载人航天工程启动第一次应急发射任务,并取得圆满成功。此次任务,源于神舟二十号飞船疑似遭到空间微小碎片的撞击,返回任务被迫按下紧急“暂停键”。
2026-01-15 04:55
现代人工智能是先进计算的产物,也是赋能千行百业的技术。从早期符号主义在有限算力下的踯躅前行,到神经网络思想历经沉浮,直至大数据与图形处理器(GPU)的邂逅,
2026-01-15 04:55
项目骨干成员、中国科学院大学教授郑阳恒表示,团队还将与暗物质探测实验团队合作,将此次实验结果融入下一代探测器的研发中。
2026-01-15 09:03
对于娱乐及部分消费产业而言,当前的人形机器人还不适合作为长期自有资产,更适合通过“租赁+技术服务”的方式使用。
2026-01-15 09:02
最终,他们模拟出一种外形稳定的氰化氢晶体,其外形为顶端多面、底部圆润的圆柱体,长度约450纳米,整体形状类似切割后的宝石。
2026-01-15 09:00
从中国地震局获悉,近日,在离岸80千米的三峡江苏大丰海上风电场,全国首个海底综合地震电磁监测台站建成,这标志着我国地球物理场监测台网向海域拓展取得新进展。
2026-01-15 04:05
你有没有感觉,这些年的春天来得越来越不规律了?相比过去,有的地方春来早,有的地方春迟到。这不是你的错觉,全球变暖正导演着一场波及整个北半球的“春日变奏曲”。
2026-01-14 02:55
布局未来产业,要统筹经济性与战略性,综合考虑绝对优势和比较优势,深耕细分赛道,探索各具特色的发展路径和模式。
2026-01-14 09:03
实现了育种加代方法的颠覆性创新,整体上达到国际领先水平。
2026-01-14 19:12
相关研究成果发表于《植物生物技术》,为光信号驱动的绿色农业技术创新提供了全新思路。
2026-01-14 19:12
“十四五”以来,生态环境部卫星遥感监测能力显著提升,目前已在轨运行7颗生态环境卫星,初步构建起多星联动的生态环境卫星遥感监测体系。
2026-01-14 09:03
作为钢铁生产核心工序,高炉占生产总成本的70%左右,其长期稳定运行直接关系企业盈利状况。经过攻关,宝钢股份高炉AI大模型对炉温等关键指标的预测准确率达90%,实现对内部状态的高精度、高时效性感知。
2026-01-14 09:02
1月13日23时25分,我国在海南商业航天发射场使用长征八号甲运载火箭,成功将卫星互联网低轨18组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2026-01-14 09:01
加载更多