分享机遇
作者:陈建生
时间:2011年10月18日 来源:人民日报
天文学是当代自然科学的核心学科和前沿学科之一。未来十年,国际天文学发展将进入一个以空间大型望远镜、地基30米级光学—红外(如TMT)望远镜以及地基亚毫米波阵列三大主力设备所主导的时代。
TMT作为一个21世纪最强大、最先进的光学—红外望远镜,其无与伦比的成像与光谱探测能力可为我国天文学家提供一个前所未有的科学发现平台。中国科学家有望自主取得令世界瞩目的重大发现,一改过去只能充当旁观者的尴尬地位。
参加TMT,有望给中国科学发展、工业进步、社会发展带来诸多机会,也使中国人有望分享每一次中国科学家重大发现所带来的荣誉和自豪。
1. 科学前沿
TMT计划在2020年左右实现,届时正值我国天文学家利用郭守敬望远镜完成数以亿计的天体光谱巡天,必将有许多重要发现,迫切需要30米级望远镜进行更深入的观测研究。届时又恰值我国500米射电望远镜建成投入运行,巨型光学望远镜与巨型射电望远镜的完美结合,使我国天文学家拥有强大的探索宇宙的利器,参与解决宇宙起源及其物质组成、暗物质和暗能量的本质、寻找太阳系外行星、遥远星系星族研究等天文学最前沿课题,并在当代理论物理重要领域(如广义相对论效应)取得突破性进展。
2. 技术创新
TMT项目代表了当今天文望远镜研制的最高技术水平。天文望远镜集中了光学玻璃的浇铸、精密光学加工与检测、大型机械装备的高精度加工、计算机控制系统及光电接收系统、微位移检测与控制、高频变形镜面和探测器等当代高新技术的最新成果。
目前与TMT项目开展预研合作的很多公司和研究机构都在该领域具有国际领先水平,如美国的喷气推进实验室(JPL)、劳伦斯伯克利国家实验室、法国FOGALE研究所、日本三菱公司等。天文技术交流与合作开放,通过人才交流、技术合作和承担部分研制工作的方式培养和锻炼人才队伍。
3. 工业进步
应用于巨型望远镜的先进技术也将广泛应用于关乎国计民生的高精尖战略领域。
例如,TMT自适应光学技术中的激光引导星、大规模波前探测器和校正器等技术,可促进我国深空自由空间光通讯等所需要的大规模自适应光学系统相关单元器件的研制;参与红外探测器及光谱仪器的开发和定标,有利于带动国内全波段红外定标与测量技术的进步,在卫星气象预报、资源遥感勘察、医学成像诊断等战略领域取得突破性进展。我国工业、企业界对TMT有很高的兴趣,如联想公司已表达了让世界顶级望远镜使用自己的产品的强烈兴趣。
4. 队伍建设
中国加入TMT对海外杰出天文人才是巨大的吸引力,事实上在其酝酿阶段已经引起了海内外众多天文学家的强烈兴趣和积极参与。由于TMT将会在本世纪领先至少30年,这将为我国几代天文学家持续成长、跻身国际研究前沿创造有利条件;在国际合作的实践中学习、总结与发展巨型望远镜及尖端设备相关的国际先进技术,有利于我国光机电领域技术人员掌握核心技术,增强自主创新能力,为今后的大项目、大工程储备人才。
我国将与TMT 进行全方位多层次的人员交流,TMT 各子系统都将有技术骨干在中国工作,也欢迎中国科技人员到国际相关机构参与研制的全过程。
5. 管理经验
预算高达10多亿美元的TMT建设,拥有一支科学、高效、精干的大科学项目管理团队来进行运作。这样的一支管理队伍,能使项目运作更标准化,最大限度地避免了各种失误,从而更有效地使用项目的各种资源,使项目更高效地按计划完成。
这样的大科学项目管理经验正是我国一直以来所欠缺的。通过参与TMT的建造、管理和运行,我们可以在实践中学习和掌握这种管理模式,为我国将来的大科学工程积累宝贵的管理经验。
6. 社会效益
先进的巨型科学装置TMT的建成将是人类的骄傲,它为全世界科学家提供长期合作的平台,在探索宇宙奥秘、回答人类共同关心的重大科学问题的进程中,增进友谊,为世界和平事业做出贡献。同时,探索宇宙发展规律是建立正确宇宙观的基础,中国加入TMT对于提升民族科学素养会有一定的促进作用。
(作者为中国科学院院士)