
澳大利亞天文研究學會主席暢談中澳天文學合作遠景以及對中國天文學研究現狀的看法
據中國科學報:布萊恩·鮑伊爾(Brian Boyle)是澳大利亞科學院院士、澳大利亞天文研究學會主席,現任澳大利亞聯邦科工業組織(CSIRO)平方公里矩陣(SKA)項目首席科學家 。近期 , 在南京舉行的第十屆中澳科技研討會上,他在接受《中國科學報》專訪時,暢談了中澳天文學合作遠景以及對中國天文學研究現狀的看法 。
《中國科學報》:你為何會選擇天文學作為終身職業?現在是否還保持著初時對天文學的熱愛?未來 , 在天文學研究方面最想做一件什么事?
鮑伊爾:天文學研究是一條沒有盡頭的探索之路,你發現得越多 , 就會覺得自己知道得越少 。就像當初我們發現宇宙在加速膨脹后,才知道自己對宇宙的了解是多么有限 。
然而,這也正是天文學讓人激動之處 ?;仡^想一想 , 在這個宇宙中一顆并不那么耀眼的星球上,人類已經取得這么多的成績就讓人感到興奮和震撼 。所以,宇宙學巡天望遠鏡KDUST、大型望遠鏡FAST和平方公里矩陣(SKA) 等大型望遠鏡工程建成后 , 還有可能再次顛覆我們對宇宙的認識,讓我們在這條探索之路上走得更遠 。這正是我選擇天文學研究的原因 。
至今 , 我對這份工作的興趣從來沒有減少過 , 我也從未想過哪一天人類會發現宇宙的全部奧秘,宇宙還有很多神秘之處吸引著我 。我的夢想是能夠去一次南極,去一次昆侖站 。
《中國科學報》:中澳天文學研究在過去50年合作中有哪些主要成果?
鮑伊爾:可以說中澳天文學領域合作的歷史比兩國政治建交的歷史還要長 。1972年,中澳兩國正式建交,而早在1963年 , 澳大利亞射電天文學家克里斯·克里斯汀森來中國訪問時就已經開啟了兩國天文學交流合作的歷史,現在北京密云的射電望遠鏡就是上世紀70年代中澳老一輩科學家合作的成果 。同時,通過人才交換,雙方還培養了一批優秀的年輕天文學研究人員 。
近幾年來,中國企業又在幫澳大利亞建立世界上最大的天文望遠鏡陣列——SKA,從望遠鏡的天線設計到制造,中澳雙方獲得了進一步的合作 。可以說,中澳雙方在過去50年的合作中均獲益良多 。
《中國科學報》:目前中澳兩國天文學家在南極有哪些合作項目?
鮑伊爾:南極大陸上的高原冰穹A氣溫極低,風速很?。?湍流邊界層距離地面也非常近,是地球上最理想的天文研究地點 。2005年,中國科學家成為全球首次登上冰穹A的科研人員,并在那里建立了昆侖站 。
2008年,中國科學院南極天文中心、中國極地研究所等單位與澳大利亞新南威爾士大學合作研制自動天文觀測站PLATO并將其運送到冰穹A,這是一個自動供電的天體物理觀測臺站,可以為中國的南極巡天系列望遠鏡AST3提供能量和通訊支持 。
同時,中國和澳大利亞在南極天文望遠鏡方面也有很多面向未來的合作 。AST3系列望遠鏡共由3臺組成,每個望遠鏡的通光口徑都是50厘米 。目前,有一臺已投入使用,第二臺也已經建成并在測試中 , 澳大利亞將和中國合作完成第三臺望遠鏡 。同時,中國計劃“十二五”期間建設的2.5米KDUST南極巡天紅外望遠鏡,澳大利亞也會參與設計 。
我們很高興可以與中國科學家一起合作 , 參與研制AST3和KDUST望遠鏡項目,我們將為這兩項工程提供任何可能的支撐 。
《中國科學報》:南極天文學研究需要能源為支撐,PLATO觀測臺使用的部分能源就是太陽能 。請問目前新能源在南極應用程度如何?
鮑伊爾:盡管現在PLATO觀測站在利用太陽能,但是在基地漫長的冬季,由于太陽低于地平面以下,能源供給還遠遠不夠 。所以現在南極科考仍然存在柴油等環境污染的問題 。
在南極,風能不具備開發優勢 。這里也不可能使用潮汐能或是地熱能,而又不可能在南極建設核電站 。我們現在能做的只是盡量降低望遠鏡的能耗 。
事實上,能源問題也是SKA等大型天文學工程未來要解決的難題 ?,F在,澳大利亞正在竭盡全力讓SKA工程中的射電望遠鏡等基礎設施盡可能使用新能源 。幸運的是,澳大利亞有足夠的日照條件,當然我們現在還做不到讓這些設置24小時連續依靠太陽能運行 。新能源領域的研究有很大的應用前景 。這也是未來中澳兩國潛在的合作點之一 。
《中國科學報》:中國現代天文學起步較晚,你如何看待目前中國在天文學領域的研究進展?
鮑伊爾:中國天文學發展非常引人注目 。如果說上世紀60年代,中國天文學研究還是一個蹣跚學步的嬰兒,如今的中國天文學已經非常成熟,很多天文學工程都領先世界 。
冰穹A是南極最高的高原,是地球上環境最嚴酷的地方,也是天文學研究的理想觀測地點 。然而,在這里做科研所要面對的挑戰 , 就像帶著大量的設備去攀登珠穆朗瑪峰,很多人對此望而卻步 。然而,中國科學家是世界上第一個在那里建站的人員,這就充分體現了中國科學家的雄心壯志 。
今年5月,我到貴州參觀FAST的施工現場,這是一項非常了不起的望遠鏡工程,很有前瞻性,同時也極具挑戰性 。能夠親眼見證這項工程的創建過程,我感到非常幸運 。
現在的中國不僅關注國內發展 , 同時積極尋求國際合作,是國際天文學界非常活躍的一員 。例如澳大利亞正在建設的SKA工程,2001年,中國就是發起SKA工程的一員;并且中國還在全球最大光學望遠鏡TMT工程中起著舉足輕重的作用 。而如果時光倒退20年 , 這些都是難以想象的 。
《中國科學報》:未來中澳雙方在哪些天文學研究領域還存在潛在的合作點?你如何看待雙方未來的合作前景?
鮑伊爾:未來中澳雙方在天文學領域的合作點還有很多,例如,大型望遠鏡的研發與數據共享、科學思想的交流、人才交換等 。此外,如何處理獲得的龐大數據也是一個潛在合作點 。
例如,盡管第一個AST3望遠鏡只在南極工作了兩個多月,它獲取的數據已超過3萬億個字節 。所以 , 未來一旦3架望遠鏡全部到位,每一個季節就會產生億萬兆的數據量 。如果FAST、SKA等大項目建成后 , 我們將會被數據的海洋所包圍 , 所以我們需要至少比現在快50倍的超級計算機,所以培養專門的數據處理人才十分緊迫 。這次會議中可以看到,很多科學家都已經在向天文學支撐和服務方向轉型 。
【澳大利亞天文研究學會主席暢談中澳天文學合作遠景以及對中國天文學研究現狀的看法】希望未來50年,在中澳兩國天文學家的共同努力下,我們還會取得人類未曾想象到的新發現 。
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