2024-11-30
分享到
編者按:習(xí)近平總書記指出,“科學(xué)普及是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要基礎(chǔ)性工作?!睘橹Ω咚娇萍甲粤⒆詮?qiáng),中國科協(xié)科普部聯(lián)合光明網(wǎng)推出“院士高端科普”欄目,邀請各領(lǐng)域院士就我國當(dāng)下熱點(diǎn)科技問題給予權(quán)威解答,服務(wù)引導(dǎo)更多科技工作者提升科研科普能力,促進(jìn)全民科學(xué)素質(zhì)提升,為科技強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)科普力量。
中國空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡(CSST)是大型空間天文望遠(yuǎn)鏡,口徑2米,兼具大視場,多波段和高像質(zhì)的優(yōu)異性能,并具備在軌維修升級的能力。CSST以大規(guī)模天文巡天為主任務(wù),有望在宇宙學(xué)、星系、銀河系、恒星以及行星等多個天體物理領(lǐng)域取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),其產(chǎn)生的數(shù)十PB數(shù)據(jù)也將為天文計(jì)算交叉學(xué)科領(lǐng)域帶來挑戰(zhàn)和機(jī)遇,我們將迎來太空巡天的黃金時代。
空間望遠(yuǎn)鏡有著地面望遠(yuǎn)鏡無法媲美的觀測優(yōu)勢,非常適合于天文學(xué)研究。美國的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡是一臺通用型望遠(yuǎn)鏡,而中國空間站望遠(yuǎn)鏡是一臺巡天望遠(yuǎn)鏡。那么,我國為什么要研制一臺空間巡天望遠(yuǎn)鏡呢?
天文觀測可以分為兩類:普查和精測,兩者互為補(bǔ)充,巡天就是對宇宙天體進(jìn)行普查。20世紀(jì)70年代以前,天文學(xué)的重點(diǎn)是恒星物理的精測研究,主要用4~5米級口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡開展天體的光譜觀測。20世紀(jì)下半葉,天文研究的戰(zhàn)略方向開始發(fā)生轉(zhuǎn)移。類星體、宇宙微波背景輻射、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)及暗物質(zhì)和暗能量等重大發(fā)現(xiàn)對巡天觀測提出科學(xué)需求。
另一方面,近幾十年來探測器、大數(shù)據(jù)、高速網(wǎng)絡(luò)、高速計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖技術(shù)、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、空間技術(shù)等革命性的技術(shù)進(jìn)步為光學(xué)大巡天準(zhǔn)備了條件。
目前世界范圍內(nèi)有三大空間巡天計(jì)劃:美國的WFIRST,歐洲的EUCLID,以及中國空間站巡天望遠(yuǎn)鏡CSST。其中,中國空間巡天望遠(yuǎn)鏡的成像質(zhì)量、巡天面積、波段數(shù)量、極限星等、光譜等性能是世界一流的。
我認(rèn)為,CSST的巡天數(shù)據(jù)圖像不應(yīng)當(dāng)鎖在象牙塔,只供天文學(xué)家研究,應(yīng)當(dāng)向全社會公開,要讓公眾參與,了解宇宙。社會公眾從單純地“觀看”宇宙到“參與”對宇宙的研究,是對公眾進(jìn)行科學(xué)宇宙觀教育的最好方式,同時也可以推動公眾科學(xué)素質(zhì)提高。
當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入太空巡天的黃金時代,科學(xué)家需要大樣本的天文學(xué)數(shù)據(jù)來研究宇宙的起源和演化,而CSST看宇宙的分辨率是0.1角秒,相當(dāng)于看見2公里遠(yuǎn)的小米,清晰度比肉眼高2000倍,它的靈敏度可以觀測26~27等星,比肉眼靈敏1億倍。
同時,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化也讓處理海量數(shù)據(jù)變得更加容易。上世紀(jì)80年代,購買300MB的存儲器就要花3000美元,今天1TB的存儲器只要幾十美元。
根據(jù)測算,CSST每天觀測300次,將產(chǎn)生海量的科學(xué)數(shù)據(jù),要處理的圖像超過7.2萬幅,但是在技術(shù)發(fā)展的“加持”下,存儲器已經(jīng)不是一件難事。
CSST目前已經(jīng)占有“天時地利”,只缺“人和”,需要數(shù)以萬計(jì)的科學(xué)家來處理海量科學(xué)數(shù)據(jù)。
隨著同一視場多種顏色以及不同時間觀測到的圖像越來越多,需要同時處理同一視場的各次曝光的圖像,如尋找小行星,發(fā)現(xiàn)超新星、超高速星,合成彩色圖像等。但現(xiàn)階段國內(nèi)天文工作者還不多,而人在處理科學(xué)數(shù)據(jù)中有著不可替代的重要作用。
因此,我呼吁發(fā)動全社會參與CSST圖像資源開發(fā)。社會中有中學(xué)生和社會天文愛好者兩類豐富的資源,可以充分利用。例如美國天文學(xué)家米爾頓·赫馬森,他原本是天文臺看門人,但通過自己的努力,成為了哈勃的首席助理和觀星師,這充分證明社會天文愛好者也是“臥虎藏龍”。
事實(shí)上,公眾參與天文學(xué)研究,也不是什么新鮮事。由國家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心基于真實(shí)天文科學(xué)數(shù)據(jù)策劃并實(shí)施的“引力透鏡搜尋公眾科學(xué)項(xiàng)目”正式啟動,中學(xué)生、天文愛好者都可勝任。在國際上,Galaxy Zoo公民科學(xué)項(xiàng)目也一直進(jìn)行,并有了很多有趣的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
CSST有兩部分工作,一部分需要艱深的知識,還有一部分靠人眼發(fā)現(xiàn)很多有價值的天體。CSST獲得的海量天文圖像是巨大的科學(xué)寶庫,人眼觀察天文圖片的作用是計(jì)算機(jī)圖像處理所不能替代的,發(fā)動全社會參與CSST圖像資源開發(fā)是開展全社會宇宙觀教育的偉大工程。
為了鼓勵公眾積極參與,我認(rèn)為公眾的發(fā)現(xiàn)也可以出版圖書、發(fā)表論文。在目前的條件下,可以準(zhǔn)備專用的交互式目視天文圖像處理軟件,自動生成統(tǒng)一格式成果上報報告,同時開展培訓(xùn)進(jìn)行網(wǎng)上教程,每年舉行一次成果交流會。
我希望這項(xiàng)工作可以逐步推進(jìn),如果做成了,將提升全民科學(xué)素質(zhì)。這是一項(xiàng)至少歷時10年的偉大科學(xué)工程、偉大科普工程和偉大人才工程。
習(xí)近平在中華全國供銷合作總社成立70周年之際作出重要指示強(qiáng)調(diào) 當(dāng)好黨和政府密切聯(lián)系農(nóng)民群眾的橋梁紐帶
農(nóng)視網(wǎng)是中國農(nóng)業(yè)電影電視中心新媒體平臺,三農(nóng)信息及時傳達(dá),農(nóng)影智造,專業(yè)有用
中央農(nóng)辦秘書局 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新聞辦公室指導(dǎo)、新聞宣傳官方平臺(權(quán)威 及時 聚焦)發(fā)布信息資訊、報道新聞要務(wù) 解讀政策舉措、回應(yīng)熱點(diǎn)關(guān)切 聯(lián)播各地動態(tài)、宣傳經(jīng)驗(yàn)做法
中央農(nóng)辦秘書局 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新聞辦公室指導(dǎo)、新聞宣傳官方平臺(權(quán)威 及時 聚焦)發(fā)布信息資訊、報道新聞要務(wù) 解讀政策舉措、回應(yīng)熱點(diǎn)關(guān)切 聯(lián)播各地動態(tài)、宣傳經(jīng)驗(yàn)做法
中央農(nóng)辦秘書局 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新聞辦公室指導(dǎo)、新聞宣傳官方平臺(權(quán)威 及時 聚焦)發(fā)布信息資訊、報道新聞要務(wù) 解讀政策舉措、回應(yīng)熱點(diǎn)關(guān)切 聯(lián)播各地動態(tài)、宣傳經(jīng)驗(yàn)做法