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访澳天文研究学会主席:期待未来50年的新发现

科普小知识2021-12-28 04:50:41
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访澳天文研究学会主席:期待未来50年的新发现

■本报记者冯

布赖恩·博伊尔是澳大利亚科学院院士和澳大利亚天文研究学会主席。他目前是中国空间研究组织平方公里矩阵项目的首席科学家。近日,在南京举行的第十届中澳科技研讨会上,他接受《中国科学日报》专访,谈及中澳天文学合作的前景和对中国天文学研究现状的看法。

《中国科学新闻》:你为什么选择天文学作为自己的职业?对天文学的热爱在开始时仍然存在吗?你将来在天文学研究中最想做什么?

鲍伊尔:天文学研究是一条无尽的探索之路。你发现的越多,你觉得你知道的越少。就像我们发现宇宙在加速膨胀一样,我们不知道我们对宇宙的了解有多有限。

然而,这正是天文学令人兴奋的地方。回顾过去,在宇宙中一个不那么耀眼的星球上,人类取得了如此大的成就,令人激动和震惊。因此,在宇宙巡天望远镜KDUST、大望远镜FAST和平方公里矩阵(SKA)等大型望远镜项目完成后,很可能会再次颠覆我们对宇宙的理解,让我们在这条探索道路上走得更远。这就是我选择天文学研究的原因。

到目前为止,我对这份工作的兴趣从未减少过。我从未想过有一天人类会发现宇宙的所有奥秘,宇宙中仍有许多奥秘吸引着我。我的梦想是去南极和昆仑站。

中国科学新闻:过去50年中澳天文学研究的主要成果是什么?

鲍耶:可以说,中澳天文学合作的历史比两国政治外交关系的历史要长。1972年,中国和澳大利亚正式建立外交关系。早在1963年,澳大利亚射电天文学家克里斯·克里斯滕森访问中国,开启了两国天文学交流与合作的历史。现在北京密云的射电望远镜是上世纪70年代中国和澳大利亚老一辈科学家合作的结果。同时,通过人才交流,双方还培养了一批优秀的年轻天文研究者。

近年来,中国企业正在帮助澳大利亚建造世界上最大的天文望远镜阵列——SKA。从天线设计到望远镜制造,中国和澳大利亚取得了进一步的合作。可以说,在过去的50年里,中澳两国都从合作中受益匪浅。

中国科学新闻:中国和澳大利亚天文学家目前在南极有哪些合作项目?

鲍伊尔:南极大陆上的高原冰穹A具有极低的温度、极低的风速和离地面非常近的湍流边界层,使其成为地球上最理想的天文研究场所。2005年,中国科学家成为世界上第一个登上冰穹A的科学研究人员,并在那里建立了昆仑站。

2008年,中国科学院南极天文中心、中国极地研究所等单位与澳大利亚新南威尔士大学合作,开发了自动天文观测台PLATO,并将其运送到冰穹A,这是一个自动供电的天体物理观测台,可为中国南极巡天望远镜AST3提供能源和通信支持。

同时,中国和澳大利亚在南极天文望远镜方面也有许多面向未来的合作。AST3系列望远镜由3套组成,每套望远镜有50厘米的孔径。目前,一架望远镜已经投入使用,另一架已经完成,正在测试中。澳大利亚将与中国合作完成第三架望远镜。与此同时,澳大利亚还将参与中国计划在“十二五”期间建造的250万千瓦的科大南极勘测红外望远镜的设计。

我们非常高兴与中国科学家合作,参与AST3和KDUST望远镜项目的开发。我们将为这两个项目提供任何可能的支持。

中国科学新闻:南极天文学研究需要能源作为支持,柏拉图天文台使用的部分能源是太阳能。南极目前新能源的应用水平如何?

鲍伊尔:尽管柏拉图天文台目前正在使用太阳能,但在漫长的冬季,能源供应远远不够,因为太阳在地面以下。因此,在南极科学研究中仍然存在柴油等环境污染问题。

在南极洲,风能没有发展优势。这里也不可能使用潮汐能或地热能,也不可能在南极洲建造核电站。我们现在能做的是尽可能减少望远镜的能量消耗。

事实上,对于像SKA这样的大型天文项目来说,能源问题也是未来需要解决的难题。目前,澳大利亚正在尽一切努力尽可能多地将新能源用于基础设施建设,如斯卡项目中的射电望远镜。幸运的是,澳大利亚有充足的日照条件。当然,我们不能让这些装置一天24小时依靠太阳能运行。新能源领域的研究具有巨大的应用前景。这也是中澳未来潜在的合作点之一。

中国科学新闻:中国现代天文学起步较晚。你如何看待目前中国天文学的研究进展?

鲍伊尔:中国天文学的发展非常引人注目。如果说中国的天文学研究在20世纪60年代还是一个蹒跚学步的孩子,那么中国的天文学现在已经非常成熟,许多天文项目正在引领世界。

冰穹a是南极洲最高的高原,地球上最恶劣的环境,也是天文研究的理想场所。然而,在这里进行科学研究的挑战就像带着很多设备攀登珠穆朗玛峰一样。许多人害怕它。然而,这位中国科学家是世界上第一个在那里建立空间站的人,这充分反映了中国科学家的雄心。

今年五月,我参观了贵州的FAST建筑工地。这是一个非常了不起的望远镜项目。它具有前瞻性和挑战性。我感到非常幸运能够亲眼目睹这个项目的创作过程。

现在中国不仅关注国内发展,而且积极寻求国际合作。它是国际天文学界非常活跃的成员。例如,中国于2001年在澳大利亚启动了在建的SKA项目。中国也在世界上最大的光学望远镜TMT项目中发挥着重要作用。但是如果时间追溯到20年前,很难想象。

《中国科学报》:中国和澳大利亚未来还有哪些天文学研究领域的潜在合作点?你认为双方未来的合作如何?

鲍伊尔:未来中澳两国在天文学领域仍有许多合作点,例如大型望远镜的研发和数据共享、科学思想交流、人才交流等。此外,如何处理获得的海量数据也是一个潜在的合作点。

例如,尽管第一架AST3望远镜只在南极洲工作了两个多月,但它已经获得了超过3万亿字节的数据。因此,一旦三个望远镜在未来都就位,每个季节都会产生数十亿兆字节的数据。如果像FAST和SKA这样的大型项目完成,我们将被数据的海洋包围,所以我们需要比现在至少快50倍的超级计算机,所以培养专门的数据处理人才是非常紧迫的。从这次会议可以看出,许多科学家已经转向天文支持和服务的方向。

希望在未来的50年里,在中国和澳大利亚天文学家的共同努力下,我们也能有人类从未想象过的新发现。

中国科学新闻(2013-121第三版国际版)