正在阅读:国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

来源:光明网2019-11-06 09:23

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  中国科学院国家天文台英文名称是National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences,其中天文台用复数词Observatories,表明国家天文台是由位于北京的国家天文台总部、以及云南天文台、新疆天文台、长春人卫观测站和南京天文光学技术研究所等多个单位组成的。

  国家天文台(以下简称国台)是中国科学院根据全国天文研究机构改制,于2001年4月25日成立的。国台总部的前身是1958年2月建立的中国科学院北京天文台(以下简称北台)。国台已有近20年的历史,北台正在从公众视野里逐渐淡出,有些人甚至把它与北京天文馆混淆。其实北台的历史长达43年,比国台长得多,我会经常回忆起这一时期的亲身经历。

  1949年之前,由于历史原因,全国仅有的几个天文台站均位于南方地区,包括南京的紫金山天文台、上海的徐家汇观象台和佘山观象台、昆明的凤凰山观测站、以及稍北面的青岛观象台。因此新中国成立之后,全国天文学界的共识就是在气候干燥、晴天日数较多,从而有利于天文观测的北方地区,尤其是首都北京附近,建立一个新的天文台。1956国务院制定的十二年科学规划中,就有于第二个五年计划内在北京建立现代化天体物理台,并由中国科学院紫金山天文台负责筹建的项目。

  1957年8月中旬,旅居法国32年的天体物理学家程茂兰回到了祖国,促使这一宏大计划的加速启动和切实推进。1957年10月上旬,紫金山天文台(以下简称紫台)派李竞和李启斌到北京,协助程先生开始北台观测基地的选址工作。10月下旬又增派林元章和黃硼到北京,加入选址小组,对北京西部山区海拔1000米以上的山峰分批进行实地勘察,为设定口径约为2米的望远镜,寻找合适的光学观测基地。1958年2月中国科学院批准成立北京天文台筹备处,任命程茂兰为主任,肖光甲为办公室主任,从此北台的各项建设全面展开。

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

  图1. 北京天文台首任台长程茂兰

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

  图2. 1957年紫台派林元章和黄硼参加北台选址的介绍信

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

  图3. 2015年李竞(右)和林元章在兴隆站程茂兰先生铜像前

  由于天文学中不同分支学科对观测条件有不同要求,从1957年冬至1959年底,北台不同的天文分支学科,实际上是齐头并进在寻找适合自己的观测地址。除恒星物理在山区的选址外,射电天文需要避开人工无线电干扰源,而天体测量中的测时和授时需要精确的时间讯号,经过调研后他们于1958年选定北郊沙河镇七里渠村附近的收讯保护区,作为射电天文研究室和天体测量研究室的共同落脚点,即北台的沙河观测站,现在已成为国台的科普基地。

  另一方面,为了参加1958年的“国际地球物理年”对太阳的联合观测,紫台早就向苏联订购了一台太阳光球-色球望远镜,并于1958年暂时安装在西郊白家疃中国科学院地球物理研究所属下的地震和地磁观象台内,并在此处成立了太阳物理研究组。为了便于管理,于1963年搬迁到沙河站,后升级为太阳物理研究室,从而使沙河站成为北台最早建立的重要观测站。

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

  图4. 1960年程茂兰台长陪同中国科学院副院长吴有训、数理化学部副主任恽子强在白家疃观象台参观太阳光球-色球望远镜。后排左起为吴有训、程茂兰、恽子强,前排左起为王贵民、林元章、张秀岩

  不过,由于米波多天线干涉仪需要更大的场地,射电天文室又于1959年在密云水库北岸的不老屯村附近建立了观测站,就是现在嫦娥探月工程中承担测控任务的口径50米射电望远镜所在地。1984年在那里建成了由王绶琯院士的团队研制的米波综合孔径射电望远镜。

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

  图5. 密云站的米波综合孔径射电望远镜

  而太阳物理室也为了满足太阳磁场望远镜要求的高质量大气视宁度,通过勘察和观测比较,于80年代初选定在怀柔水库北岸建立太阳观测站,1985年在此处安装了由艾国祥院士的团队与南京天文仪器厂合作研制的太阳磁场望远镜,1990年扩展为太阳多通道望远镜。

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

  图6. 怀柔站的太阳磁场望远镜

  到了60年代,有2个原属于紫台的研究单位划归北台。其一是位于天津西郊曹庄,旨在通过国际合作研究纬度变化和极移的天津国际纬度站,于1962年并入北台。另一是紫台管辖的全国人造卫星观测网中的北京天文馆人卫组,于1965年划归北台,并把整个组和观测仪器搬迁到沙河站。

  与这些分支学科的观测站建设大致能顺利进行不同,恒星和星系研究涉及的光学观测基地的选址和建设,遇到了更多困难。1957年11月开始在西部山区的选址,经过实地勘察和小望远镜的试验性观测,于1959年选定了杜家庄附近的南坨(海拔1200米),并已开始准备修路和基建,不料未获军事部门批准,不得不重新开始艰难的第二和第三期选址。

  1963年第三期选址中由肖光甲、李启斌、林元章和蒋世仰利用安-2飞机对承德地区的地毯式扫描航测,以及随后的实地勘察和小望远镜试观测后,最终选定了兴隆县的连营寨山梁(海拔960米)作为光学观测基地,就是现在的兴隆观测站。而由于各种原因,主要是文革的影响,兴隆站的建设也是进展缓慢,直到80年代末才在那里安装了由苏定强院士设计光学系统、南京天文仪器厂和全国许多单位协作研制的口径2.16米光学望远镜。

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

  图7. 兴隆站的口径2.16米光学望远镜

  现在回想起来,第一期选址确定的杜家庄南坨被作废的事,也得怪我们预先未能考虑会发生此类情况,白白浪费了三年时间。而对最终选定的兴隆观测站,我也觉得不甚理想,主要是海拔太低,大气透明度和视宁度一般,安装口径2米左右的望远镜,大概问题不大,而对于口径达4米的郭守敬望远镜(LAMOST),恐怕难以发挥它的极限星等和空间分辨率潜力。

  我们在第一期西部山区选址时曾经去过的燕山主峰灵山(海拔2300米),不仅大气透明,而且山顶平坦,可提供充裕的建筑空间,应该是更好的选择。然而当时认为海拔有点太高,而且距离北京120公里也已超出原先设定的100公里上限,其修路和建设投资必然过于庞大,当时的国家财力大概难以承担,只好放弃。据说那里已经建成了滑雪旅游区,失去这样难得的台址,真是可惜,我一直感到非常遗憾。

  北台在很长时间中没有一个像样的台本部大楼,这在中科院研究所一级的单位里是少见的。尽管北台各观测站的建设大体顺利,然而由于各种阴差阳错,从50年代末至90年代末大约40年时间里,台一级的图书馆、计算机房、公共实验室、行政和后勤部门均分散在中关村微生物研究所三层和周围其它单位楼房的少数房间里,条件十分简陋。

  当年美国资深天体物理学家、太阳风理论预言者帕克(2018年美国发射了以他命名的帕克太阳探测器)访问北台时,由于没有合适的会议室,只能湊合在非常简陋的小食堂里作学术报告,颇显尴尬。80年代后在微生物所楼房北面盖了一座不足1000平方米的三层小楼,只能说略有改善。直到90年代末,才在北郊的中科院天地科学园区内盖了一座像样的台本部大楼,也就是现在国台的A座楼。

国家天文台的前身 北京天文台藏着多少故事?

  图8. 北京市朝阳区大屯路中国科学院北京天文台本部

  上世纪60年代开始的文化大革命,对北台的建设和发展造成严重干扰。作为基础学科的天文学,被认为无多大实用价值,许多研究处于停滞状态。例如,当时我国自己研制的最大口径2.16米望远镜,工作完全停止。全国的太阳物理研究,则集中于与国防和国民经济有关的太阳活动预报,其它课题研究难以开展,这是当时执行的以任务带学科路线的必然结果。

  记得我们于1957年冬进行北台观测基地选址时,得知美国也在亚利桑那州为建立新的天文台选址,几乎是与我们同步起动。他们最终选定在图森附近的基特峰(海拔2096米)作为国家光学天文台的观测基地。1979年我到该台访问时,看到那里已经安装了口径4米的光学望远镜,以及世界上最大的口径2米太阳望远镜,并已开展广泛的天文研究,在国际天文学界已有很大声誉。实际上在上个世纪60~70年代,国外的天文研究迅速发展,由于文化大革命,我们与他们的差距显著扩大,只有到了改革开放年代,我国的天文研究才重新步入正轨,并逐渐缩小了这种差距。

  总之,经过30年的建设发展,到了上世纪80年代末,北台基本上建成了以天体物理为主,涵蓋太阳物理、恒星物理、星系和宇宙学、射电天文、以及天体测量和人卫观测等研究领域,拥有太阳磁场望远镜、米波综合孔径射电望远镜、口径2.16米光学望远镜等中型观测设备的中型综合性天文台。2000年底时,即将成为国台总部的前夕,北台的职工总数约为250人。国台于1988年撤消研究室编制,改为更灵活的以研究课题为单位,开展观测和研究活动。

  进入本世纪后,经过近20年的迅速发展,国台又增添了郭守敬望远镜(LAMOST)和口径500米主动反射面射电望远镜(FAST)等大型设备,科研人员达1000多人,他们活跃在包括太阳物理、恒星物理、银河系构造、大尺度宇宙学等近代天体物理的前沿研究领域,并已取得丰硕成果。他们与美国、德国、法国、俄罗斯、阿根廷、日本、韩国等国家开展合作研究,每年有几百人次的出国学术交流和接待国外学者来访,国台在国际上已有相当知名度。作为一名天文台的老职工,看到北台-国台经过60年的发展,已经达到目前欣欣向荣的状态,从心里感到十分欣慰和自豪。

  作者简介

  林元章,中国科学院国家天文台研究员,太阳物理学家。1956年南京大学天文系毕业,曾任职于南京大学、紫金山天文台、北京天文台和加拿大国家研究院赫兹堡天体物理研究所。曾在中国科学技术大学、北京大学和中国科学院研究生院讲授太阳物理学,著有《太阳物理导论》。

[ 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

  • 1月28日,国网宝鸡供电公司输电运检中心秦岭输电运维班成员赵鹤在变电站张贴新春对联。陕西省宝鸡市凤县的秦岭深处坐落着一座特殊的“融冰”电站——110千伏秦岭融冰变电站。由于当地处在冷暖气流交汇带,雨雪天气极易导致输电线路覆冰。

  • 1月30日,山东省泰安市高新区北集坡街道组织的“品书香 赏非遗逛大集”活动热闹开集,丰富多彩的文艺节目和便民服务项目吸引周边村镇居民前来逛大集办年货。

独家策划

推荐阅读
为揭示东亚古人类的技术智慧与演化脉络提供了关键证据。
2026-01-30 09:37
中国气象局29日发布《2025年中国风能太阳能资源年景公报》。公报显示:2025年,全国风能资源为正常年景,全国太阳能资源总体为偏小年景。
2026-01-30 03:30
想象一下手电筒的光:柔和而四散,照亮着前方。激光,就像一束训练有素的光——所有光粒子步调一致,朝着同一个方向前进,能量高度集中。这种特性让激光能完成普通光做不到的“精细活”,从超市扫码器到医院手术刀,从光纤通信到舞台灯光秀,背后都有它的身影。
2026-01-30 03:30
激光技术被誉为20世纪“四大科技发明”之一。聚焦真空紫外非线性光学晶体材料领域基础研究和关键核心技术,中国科学院新疆理化技术研究所(以下简称“新疆理化所”)潘世烈团队成功研制出氟化硼酸铵(ABF)晶体,首次实现直接倍频真空紫外激光158.9纳米输出,创造了该领域世界最短输出波长纪录。相关成果于29日在国际学术期刊《自然》发表。
2026-01-30 03:30
开慧镇党委书记杨骏介绍,依托科技小院,全镇形成科技养殖示范点5处、示范户24户,带动村民增收1800余万元,并发展起梅花鹿、鹌鹑等特色养殖产业。在博乐市区西南方向四五公里处的荒漠化草原上,科技小院还开辟了200多亩的试验场,将这里作为科研攻关的第一线。
2026-01-30 09:17
科研人员将种子放入冷库储存。例如,千年种子库与中国西南野生生物种质资源库就通过人员交流、技术培训、资源备份、联合研究等,共同推进生物多样性保护。
2026-01-30 09:16
寒冬时节,云南省元江哈尼族彝族傣族自治县龙潭社区番荔枝种植基地里却热火朝天,一颗颗“冬日限定”的番荔枝被采摘、装箱,销往全国各地。
2026-01-30 09:14
“相对拥有百年历史的《科学》,《工程》才走过第一个十年。未来十年,我们要争取与世界顶级刊群比肩。”周济表示,这条路需要时间,以及学术评价观念、出版生态与国际化运营能力的协同推进。
2026-01-29 02:45
工业和信息化部28日公布,2025年,我国通信业实现平稳增长,产业结构持续优化,用户规模实现量质双升,5G、千兆等新型信息基础设施建设加快部署。
2026-01-29 02:55
中国科学院物理研究所近日发布《2025年度REBCO高温超导带材战略研究报告》(以下简称“报告”),这是国际上首份针对高温超导带材发展的系统性战略报告。
2026-01-29 02:55
2025年,山东省实现地区生产总值10.3万亿元,比上年增长5.5%。亮眼的成绩单,离不开创新动能持续发力。齐鲁大地上,科技创新和产业创新融合发展成果正在厚积薄发,新质生产力加速崛起,转型动能持续增强,高水平创新型省份建设的目标正在逐步实现,向着“十五五”征程稳步进发。
2026-01-29 02:45
近期,多家外国科技公司宣布计划将人工智能及数据中心送往太空,引发了科技界的热烈讨论。这一看似在科幻电影中才会发生的场景,已逐步从设想转变为现实。
2026-01-29 02:55
手机厂商将投入更多精力,通过形态变革、差异化外观设计、联名合作等,更好地满足用户的情绪价值需求,激发消费者购买欲望。
2026-01-29 09:02
截至2025年底,全国累计发电装机容量38.9亿千瓦,同比增长16.1%。2025年,风电光伏累计装机历史性超过火电,截至12月底已超出约3亿千瓦。
2026-01-29 09:01
1月27日上午,中国科学院大学星际航行学院揭牌仪式在中国科学院与“两弹一星”纪念馆举行,标志着该学院正式成立。从“东方红一号”划破天际到“祝融号”漫步火星,中国人的航天梦从未停止。
2026-01-28 02:45
2025年,我国区域科技创新布局更加优化,三大国际科技创新中心建设进入新阶段,区域科技创新中心建设取得新成效。
2026-01-28 02:45
打破产业间的壁垒,鼓励跨领域、跨行业的融合探索,推动资源要素的自由流动与高效配置,不仅能盘活存量资源、激发增量活力,更能催生具有引领性的新产业、新模式、新动能。
2026-01-28 02:45
合肥是儿童文学作家许诺晨的家乡。合肥科学岛,是她所拥有的一座得天独厚的科学和科幻题材的“硬核基地”,由她来写量子少年这个题材,可谓“近水楼台”。《量子女孩》(中国少年儿童新闻出版总社2025年12月出版)是她献给“量子新城”合肥的一部“家乡书”。
2026-01-28 02:55
北京火箭大街展示与运控中心作为商业航天测运控中心、商业航天公共服务平台的空间载体,将为企业提供卫星运控服务和交流推介平台。
2026-01-28 09:15
水稻耐不耐旱,和叶子的厚实程度相关,这是由什么因素决定的?日前,中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队发现,水稻基因组中的三个耐旱基因可以“团队作战”,
2026-01-27 02:50
加载更多