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

  • 迎接英雄回家

  • 上海首条穿越长江的轨道交通工程实现全线轨道贯通

独家策划

推荐阅读
当AI成为企业的核心生产力,工业时代延续百年的科层制必然走向瓦解,一套全新的、适配AI时代的组织规则正在被重新书写。
2026-04-22 14:19
2026年“5·18国际博物馆日”,首都博物馆将推出年度重磅展览——“玉米·黄金·美洲豹:玛雅与安第斯古代文明大展”,约800件珍贵文物将亮相,带观众走进美洲古代文明。
2026-04-22 09:41
中国气象局日前发布首批珍贵一级气象档案名录。中国气象局气象档案馆收藏的“1885—1944年猴矶岛海关气象月总簿”、天津市气象档案馆收藏的“1890—1931年英租界工部局工程处测候所气象统计表”、辽宁省气象档案馆收藏的“1951年中央人民政府人民革命军事委员会气象局全国气象工作会议合影(照片)”等59组气象档案被纳入首批珍贵一级气象档案名录。
2026-04-22 09:40
环节动物是地球上物种最丰富、生态分布最广的动物门类之一。现生的环节动物传统上分为多毛类(如沙蚕和浮蚕)、寡毛类(如蚯蚓)和蛭类(如蚂蟥)。
2026-04-22 09:39
近年来,随着人工智能、机器人等技术的飞快发展,我国自主研发的人形机器人“行者泰山”“天工”“青龙”等频频“破圈”。
2026-04-22 09:31
《报告》展望,未来10年,我国粮食和重要农产品综合生产能力将显著增强,多元化食物供给体系将更加完善,农产品供需将迈向高水平动态平衡新阶段。
2026-04-22 09:29
记者从生态环境部获悉:近日,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将高精度温室气体综合探测卫星发射进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2026-04-21 10:34
中医药是中国古代科学的瑰宝,凝聚着中华民族几千年来的健康养生理念及实践经验。“十五五”规划明确提出,要“推进中医药传承创新”,法治作为治国理政的基本方式,能够为中医药传承创新提供坚实保障。要充分发挥法治的固根本、稳预期、利长远作用,以高水平法治赋能中医药传承创新,让中医药这一千年瑰宝在时代浪潮中焕发新的生机与活力,为健康中国建设注入强劲动能。
2026-04-21 10:31
当下,春播春管自南向北次第展开,正是决定一年收成的重要时节。广袤田畴上,各地各部门抢抓农时促生产,科技气息漫遍阡陌,一幅生机盎然的春景图全面铺展。向科技要产能,以智慧启春耕,农业新质生产力在田野间落地生势,成为做好春播春管的底气。
2026-04-21 10:29
网络上针对牛奶到底能不能空腹喝的讨论从不曾停止。如果你空腹喝牛奶后,半小时到两小时内出现腹胀、肚子咕咕叫、排气、腹泻,那很可能是乳糖不耐受。空腹喝牛奶不会“伤胃”,反而可能“养胃”。
2026-04-21 10:26
安徽合肥的科大国盾量子技术股份有限公司内,展出了各类量子移动安全应用产品。合肥近年来不断强化“沿途下蛋”机制,通过企业、资本、科技的融合,助力大科学装置诞生科技成果,并让其孵化走向市场。
2026-04-21 10:25
正值春耕关键期,河南滑县的万亩麦田里,种粮大户不再需要徒步巡查耕地,只需轻点手机,卫星遥感图便将田块边界、墒情分布与作物长势清晰呈现。
2026-04-20 09:51
在苏州大学江苏省先进负碳技术重点实验室,纳米科学技术学院博士生郁操正操作X射线光电子能谱仪,分析一块特殊的测试样品。张晓宏表示,学校将继续深化“学术大师+创新团队”模式,完善交叉课程体系,培养出更多能服务地方产业、对接国家战略、为新质生产力助力的拔尖创新人才。
2026-04-20 09:47
绿色设计不仅是实现碳达峰、碳中和目标的关键工具,更是推动产业转型升级、培育新质生产力的源头性驱动力。“十五五”规划纲要明确提出:“鼓励企业提高绿色设计和制造水平,降低产品全生命周期能源资源消耗和生态环境影响。
2026-04-20 09:44
当前,全球具身智能产业进入从实验室研发到产业化落地的关键跃升期,成为大国科技博弈的重点领域。具身智能产业横跨人工智能、高端制造、新材料、电子信息等多元领域,唯有系统集成、协同创新才能释放最大效能。
2026-04-20 09:43
飞机即将着陆,一位怀抱婴儿的年轻妈妈突然求助——她头晕、想吐。这本书是谭先杰沉淀十多年的健康传播实践心得,也是他投身医学科普以来,对“如何做好健康科普”进行的系统性梳理。
2026-04-20 09:54
4月10日,国家网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、公安部、市场监管总局联合公布《人工智能拟人化互动服务管理暂行办法》,自2026年7月15日起施行。”  郑庆华表示,同济大学正在推进人工智能伦理、算法治理与安全测评研究,重点攻坚用户极端情境识别、情感边界引导、未成年人身份识别等关键技术。
2026-04-20 09:47
4月19日7时30分,2026北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑,人形机器人与人类跑者同时从起点出发。也有专家提醒,人形机器人正步入以场景落地为核心的攻坚期,大规模量产与普及仍面临诸多挑战。
2026-04-20 09:45
记者16日从中国科学院国家空间科学中心获悉,来自该中心等单位的科研人员,通过三维数值模拟首次揭示,月球内部的金属月核在“感受”到太空磁场突变时,会像电磁感应一样产生感应电流和感应磁场,这股力量会挤压月球周围的太阳风,在月球两侧边缘形成一道特殊的“压缩带”。这项研究不仅揭示了月球导电内核在太阳风与月球相互作用中的重要作用,也为未来探测月球内部结构提供了新依据。
2026-04-17 10:30
据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2026年4月17日01时36分,经过约5.5小时的出舱活动,神舟二十一号乘组航天员张陆、武飞、张洪章密切协同,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,圆满完成空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。
2026-04-17 10:30
加载更多