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新疆天文臺為“中國夢—天文夢”的實現做出更大貢獻

天文臺


新疆天文臺為“中國夢—天文夢”的實現做出更大貢獻

新疆天文臺為“中國夢—天文夢”的實現做出更大貢獻（配圖）
（報道）據中國科學報（采訪人員 彭科峰 通訊員 蔣晨峰）：作為中科院的一分子，長期以來 ， 新疆天文臺腳踏西部新疆這片承載厚重歷史的廣袤熱土，用天文觀測設備守望著無垠蒼穹，也為新疆的經濟發展提供全面的天文服務 。
【新疆天文臺為“中國夢—天文夢”的實現做出更大貢獻】在日前接受《中國科學報》采訪人員采訪時 ， 新疆天文臺臺長王娜指出 ， 隨著“一帶一路”宏偉藍圖的構建，新疆天文臺為“中國夢—天文夢”的實現做出更大貢獻 。目前，新疆天文臺正在大力推進110米大口徑全可動射電望遠鏡（QTT）在奇臺的建設 ， 并且已經取得一系列進展 。展望未來，新疆天文臺將以此為契機 ， 瞄準世界先進水平，為我國射電天文裝備進入世界前列、促進相關高技術發展和支撐射電天文前沿突破作出重大貢獻 。
奇臺站建設意義重大
“依托新疆優越的地理位置和射電天文觀測條件，在新疆奇臺建造國際先進、功能強大、高效運行的110米大口徑全可動射電望遠鏡，已經成為當前新疆天文臺全力奮進的目標 。”王娜介紹，新疆奇臺110米口徑全可動射電望遠鏡因其建在新疆奇臺縣，所以也稱為QTT項目 。
這么重要的大科學裝置 ， 選擇安裝在新疆地區 ， 殊為不易 。王娜說 ， 優良的臺址是保證射電望遠鏡高效、安全運行并順利實現科學目標的重要條件 ?？疾炫_址候選點的要素包括：氣象條件、無線電環境、地理位置和局部地形、基礎條件、地質條件、周邊社會發展規劃等 。對于大型射電望遠鏡 ， 臺址無線電環境和氣象條件是影響望遠鏡運行效率的最基本因素 。因此，在選擇建設這一項目時，專家進行了長期和深入的考察 。
王娜介紹說，由于衛星的無線電發射產生的干擾是地面臺站均難以避開的 ， 所以在無線電環境方面主要是考慮來自地面無線電發射源的干擾情況 ， 而臺址的氣象條件在一定程度上決定大型射電望遠鏡的設計指標、運行安全和性能 。經過長期的監測、比對和評估，綜合考慮各選址要素，專家們最終確定新疆昌吉回族自治州奇臺縣半截溝鎮石河子村為QTT候選臺址 。
那么，未來建成的QTT將能夠發揮哪些作用？
“QTT是我國射電天文學前沿突破的基礎支撐和必要條件，對我國現代天文學進入世界先進行列有重大作用 ?！蓖跄日f 。
射電天文學在現代天文學領域獨樹一幟，射電望遠鏡的每一次重要進步都毫無例外地成為天文學發展的里程碑 。類星體、脈沖星、星際分子、宇宙微波背景輻射等天文學重大發現，均奠基于射電天文學；天文學領域獲12項諾貝爾物理學獎，射電天文學占6項 。步入高靈敏度、大樣本時代的射電天文學，需要更大接收面積的射電望遠鏡以探測更暗弱的天體 。歐美已建成百米級全可動射電望遠鏡；我國最大口徑的全可動射電望遠鏡為65米 ， 向國際水平靠近了一大步 ， 但與國際先進水平仍有較大的差距 。
國內外權威專家認為：在150 MHz~115 GHz的頻率范圍內，QTT將為眾多重要天文研究提供出色的高靈敏度觀測平臺 。“這將使中國天文界在脈沖星這一天文熱門領域作出世界級的貢獻 ?！蓖跄日f 。QTT加入VLBI網 ， 可使我國VLBI網觀測靈敏度提高1.8～2倍，QTT與大型光學和高能天文設備結合，十分有利于我國全波段天文研究突破 。
輻射“一帶一路”建設
對于天文科研人員來說 ， QTT是我國深空探測與測軌導航授時技術創新的重要平臺，為我國未來空間活動提供強大的技術支撐 。
在天文學家看來 ， QTT將有助我國空間技術發展，包括航天器VLBI精密定軌、脈沖星深空自主導航、脈沖星時間基準和授時守時創新等國家戰略任務的布局；使我國在這些競爭激烈的國際戰略科技領域比肩世界強國，為我國未來的空間活動——探月工程、火星、金星探測等國家任務提供強大的技術支撐，并對國家安全具有重大意義 。
同時，QTT建設必將顯著提升我國精密大型天文觀測設備研制水平和集成創新能力，提高大型精密科學儀器機械結構、大型機械高精度伺服控制、超低噪聲微電子技術的水平，促進我國精密科學裝備向高精度、高效率、高可靠性方向發展 ， 極大地推動我國在相關領域邁進世界先進行列 。
此外 ， QTT項目促進國內外天文學研究與技術合作，進一步推進以我國為主的射電天文國際合作和國家天文發展布局 。
“工欲善其事，必先利其器” ， “在未來十年及更長的時間內，QTT將使中國能夠更廣泛地參與國際前沿天文研究 ?！蓖跄日f 。QTT地處亞歐大陸腹地，因其形成的長基線將決定國內VLBI網最高分辨率、最高靈敏度，同時能夠使EVN觀測靈敏度提高30％～70% ， 顯著提升我國射電天文研究的創新能力和在國際合作中的影響力，進一步推進以我國為主的射電天文國際合作和國家天文發展布局 。而QTT的建設還將極大促進和帶動高技術生產力和基礎研究在新疆的發展，吸引國家天文人才向西部集聚，并在西部形成第一個世界級射電天文觀測研究平臺和中心 。
“依托QTT系統建設新疆最大的科學普及教育基地，對以先進文化引領區域社會發展將產生深遠影響 ?！蓖跄日f ?？茖W和教育的力量越來越深刻地影響著現代人的生活，激烈的國際競爭也越來越多地表現為科學實力與教育質量的競爭 。新疆維吾爾自治區黨委和政府提出“以先進文化為引領”的方針，全力支持QTT建設，并從區情特征出發確定依托QTT系統、規劃建設新疆最大的科學普及教育基地 。QTT建設將在多民族地區普及科學知識、傳播科學思想、弘揚科學精神等方面發揮重要作用和深遠影響 。
“更為重要的是，圍繞絲綢之路經濟帶核心區建設 ， 依托QTT建設國家級國際科技合作基地，發揮新疆對周邊國家輻射帶動作用 。”王娜表示，新疆地處亞歐大陸核心地帶，是中國向西開放的重要門戶 。QTT作為地標性重大科技基礎設施，未來將建成國家級國際科技合作基地，成為“科教文化中心”中的一面旗幟，對周邊國家的科技基礎設施建設起到輻射帶動作用 。
項目全力推進
奇臺站的建設也得到國家層面的認可和支持 。
2014年，新疆天文臺在重大項目申請方面取得突破，“110米大口徑全可動射電望遠鏡關鍵技術研究”項目獲得“973”項目支持 。王娜成為該項目的首席科學家，這對QTT項目建設起到重要的促進作用 。
王娜介紹說，將QTT建成國際一流的射電天文觀測體系，需要攻克一系列關鍵技術問題 。隨著天線口徑的增大，天線結構重量呈幾何級數增長，這使天線結構剛度和反射面精度對保型設計提出了挑戰；天線指向性能的優劣直接影響對目標源的跟蹤觀測能力，實現2.5″指向精度的伺服控制，需要在復雜環境下解決大慣量、慢速驅動與高精度之間的矛盾；受到重力、溫度、風荷等因素的影響，反射面產生偏差和不均勻形變，需要解決快速高精度面形測量和多節點促動器精確調整問題，運用主動面技術實現閉環控制；信號接收系統研制需要突破超寬帶、低噪聲、高集成、高速數字化、實時處理等技術難題 。
王娜表示，新疆天文臺“973”項目以QTT系統關鍵技術研究為重點，把射電天文前沿研究與QTT建設緊密結合起來，對QTT系統建設發揮直接推進和保障作用 ， 為QTT系統優化運行提供技術儲備，為射電天文學前沿突破提供研究基礎 。
目前 ， 該項目由新疆天文臺牽頭，中國科學院國家天文臺（本部）、西安電子科技大學、北京大學、南京大學、中國科學院南京天文光學技術研究所、上海交通大學和中國電子科技集團公司第三十九研究所共同參與研發 。
2015年4月，“110米大口徑全可動射電望遠鏡關鍵技術研究”項目啟動會在烏魯木齊隆重舉行 。中國科學院、新疆維吾爾自治區科技廳相關領導，項目的責任專家、專家組、課題負責人、學術骨干共80余人參加了會議 。
中國科學院院士武向平在會議上強調，QTT科學目標和地理位置的重要性都是毋庸置疑的，QTT建設將是世界上射電望遠鏡建設的里程碑，能夠在國家的“一帶一路”戰略構想上發揮獨特作用 。
百舸爭流，奮楫者先 。奇臺的啟動，必將成為實現QTT建設藍圖中濃墨重彩的一筆 。
“展望未來，新疆的天文科研工作將秉持堅韌不拔、持之以恒的精神 ， 一步一個腳印，深入地完成好這一項目 ， 為祖國天文事業的發展筑就長青基業 ?！蓖跄茸詈蟊硎?。