葉叔華,1927年6月生于廣東廣州,籍貫廣東順德,天文學(xué)家。1949年畢業(yè)于中山大學(xué)。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。中國科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員。曾任中國科學(xué)院上海天文臺(tái)臺(tái)長、中國天文學(xué)會(huì)副理事長、名譽(yù)理事長、國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)副主席、上海市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席。負(fù)責(zé)建立和發(fā)展我國綜合世界時(shí)系統(tǒng),長期保持國際先進(jìn)水平。從事地球自轉(zhuǎn)研究并推進(jìn)有關(guān)新技術(shù)在中國的建立。發(fā)展了上海天文臺(tái)與美國宇航局和多國研究所的科研合作。負(fù)責(zé)國家攀登項(xiàng)目“現(xiàn)代地殼運(yùn)動(dòng)和地球動(dòng)力學(xué)研究”。倡導(dǎo)并主持“亞太空間地球動(dòng)力學(xué)(APSG)”國際合作計(jì)劃。1982年獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),1981年、1987年先后獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),1997年,獲“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”,2002年獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
她是國際著名的天文學(xué)家,也是我國的戰(zhàn)略科學(xué)家;
她是我國綜合世界時(shí)系統(tǒng)的奠基者,也是天文地球動(dòng)力學(xué)的開拓者;
1994年經(jīng)國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)有關(guān)委員會(huì)批準(zhǔn),紫金山天文臺(tái)把該臺(tái)發(fā)現(xiàn)的小行星3241號(hào)以她的名字命名;
她是中科院院士,第一屆全國十大女杰,曾任中國科學(xué)院上海天文臺(tái)臺(tái)長、中國科協(xié)副主席、上海市科協(xié)主席等職。
她說:“辦一件事,假設(shè)只有40%的把握,如果停止在那里不動(dòng),也就會(huì)慢慢變成20%的把握,最后變到零。如果積極爭取,可以將它變成60%、70%,最后將事情辦成?!?/p>
她說:“我自認(rèn)為還是一個(gè)比較努力的人,一個(gè)比較敢做的人,凡是想做的事情,就會(huì)不顧一切地去做。遇到障礙時(shí),不能退縮。有時(shí),遇到挫折想退回去的時(shí)候也有。但是到晚上,平靜下來,我又想,我所做的一切,都是為了國家,那么我是不是所有的方法都嘗試過了?如果沒有,就不要放棄?!?/p>
憑著這種精神,她直接推動(dòng)了上海“65米全波段射電望遠(yuǎn)鏡”的建設(shè)。如今,這臺(tái)被命名為“天馬”的65米射電望遠(yuǎn)鏡不僅在我國探月工程等航天任務(wù)中大顯身手,更讓我國天文學(xué)家在以VLBI(甚長基線干涉測量技術(shù))為基礎(chǔ)的科研領(lǐng)域有了國際話語權(quán)——
北京時(shí)間4月10日21點(diǎn),比利時(shí)布魯塞爾、智利圣地亞哥、中國上海和臺(tái)北、日本東京、美國華盛頓等全球六地同步召開全球新聞發(fā)布會(huì),公布了全球首張黑洞照片。參與拍攝這張科學(xué)新發(fā)現(xiàn)任務(wù)的,是6個(gè)國家的9臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,和許多天文界俊秀,上海天文臺(tái)也在其中。
她幾十年來矢志不渝推動(dòng)上海天文館建設(shè)。最終,經(jīng)過多次論證,全球最大的天文館上海天文館于2014年初獲得立項(xiàng),2016年11月8日奠基并正式開工。3年后到2021年,這個(gè)能為參觀者帶來最新天文動(dòng)態(tài)的展館將會(huì)建成,面向社會(huì)開放。
她說,天文實(shí)際上影響到人的宇宙觀,甚至影響到人的人生觀。她希望無論婦孺老幼,不管專業(yè)背景,走進(jìn)天文館都能有所得,有所悟。
她今年92歲,仍有著“90后”的朝氣和干勁;
她是葉叔華,她的目光從未離開過浩瀚星河。
她說:“我現(xiàn)在,想奮斗兩件事。”是哪兩件?
她說,這個(gè)項(xiàng)目做成了,國際同行都要贊一聲“?。 边@是什么項(xiàng)目?
2012年10月28日,65米射電望遠(yuǎn)鏡落成儀式在上海佘山隆重舉行。該射電望遠(yuǎn)鏡高70米、重2700噸,是我國目前口徑最大、波段最全的一臺(tái)全方位可動(dòng)的高性能的射電望遠(yuǎn)鏡。其總體性能名列全球第四、亞洲第一,后正式命名為“天馬望遠(yuǎn)鏡”。葉叔華院士(右二)在命名儀式上
心之所系一:SKA上海數(shù)據(jù)中心
3月12日,參與平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡(SKA)項(xiàng)目的7個(gè)國家在意大利首都羅馬簽署了“羅馬公約”,由此成立了平方公里陣列天文臺(tái)(SKAO)這個(gè)旨在交付及運(yùn)營SKA的政府間組織。
此次公約簽署方有:澳大利亞、中國、意大利、荷蘭、葡萄牙、南非以及英國。中國科技部副部長張建國代表中方參與簽署儀式。
SKA天文臺(tái)公約是什么?是國際大科學(xué)工程——平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡(Square Kilometre Array,以下簡稱SKA),是國際天文界計(jì)劃建造的世界最大綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡,其接收面積達(dá)一平方公里,因此被稱為“平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡”。SKA不是單臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,而是一系列被稱為陣列的、綿延數(shù)十公里的望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)。
記者:您曾提到,您現(xiàn)在想奮斗的兩件事之一就是讓SKA在中國落地。3月12日,中國作為創(chuàng)始成員國,簽署SKA天文臺(tái)公約。可以說,這離您的心愿達(dá)成又近了一步。據(jù)了解,我國從2012年就已經(jīng)參與到SKA的國際合作中來。之前我國在項(xiàng)目的籌劃醞釀上發(fā)揮了哪些作用?
葉叔華:國際天文學(xué)界有SKA這個(gè)意向是在上個(gè)世紀(jì)90年代初期,應(yīng)該是1993年的一次國際天文會(huì)議上。一些射電天文方面的專家在會(huì)上提出,下個(gè)世紀(jì)射電天文做什么事情,大家覺得應(yīng)該為射電天文做個(gè)大口徑的望遠(yuǎn)鏡,接收面積為一平方公里。
這樣大的射電天文望遠(yuǎn)鏡,大家之前都沒做過,具體應(yīng)該怎么做?各國專家分別提出了不同的方案,中國提案是其中之一。后來經(jīng)過多次會(huì)議,大家各出奇招,最后形成的方案是:將直徑15米的2500個(gè)望遠(yuǎn)鏡排列組合在一起,合成一個(gè)接收面積一平方公里這么大的范圍,這是中頻的方案;同時(shí)建設(shè)130萬桿狀天線組成的低頻天線陣,共兩個(gè)部分,分別放在南非和澳大利亞西部。
1997年,葉叔華星命名會(huì)
當(dāng)時(shí),北京天文臺(tái)的幾位同行前去參加會(huì)議,我國的天文學(xué)者南仁東等代表中國提出的辦法就是,做一個(gè)大的地面望遠(yuǎn)鏡,然后將二三十個(gè)這樣的望遠(yuǎn)鏡合起來,接收面積達(dá)到一平方公里。這個(gè)方案雖然最終雖未被SKA采納,但后來以這個(gè)方案為雛形,我國在貴州建成了500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST。
再回到SKA,這個(gè)計(jì)劃非常龐大,目前最大的全天可動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡是美國的單個(gè)110米口徑的。要做2500個(gè)15米的射電天文望遠(yuǎn)鏡,放在哪里呢?
應(yīng)該放在南半球,因?yàn)殂y河系正好對(duì)著南半球,而且南半球歷來望遠(yuǎn)鏡比較少。當(dāng)時(shí)有兩個(gè)國家爭取這個(gè)項(xiàng)目,最終決定將SKA真正的觀測基地分成兩部分,中低頻放在南非,低頻放在澳大利亞,選擇這兩個(gè)國家比較荒涼沒有人煙的地方,從而避免各種人為干擾,而將SKA總部設(shè)在英國。
記者:SKA未來將有什么樣的建設(shè)規(guī)劃?成為SKA創(chuàng)始成員國,將為本國以后的科學(xué)探索帶來哪些益處?
葉叔華:SKA有7個(gè)原始發(fā)起國,中國也在其中,中國政府代表在羅馬簽了約。目前還有好幾個(gè)國家也準(zhǔn)備參加。
簽約之后怎么辦?SKA將分階段建設(shè),第一階段預(yù)計(jì)2020年開工建設(shè),建設(shè)整個(gè)項(xiàng)目的約十分之一,建好覺得可用了,再把它推廣到整個(gè)項(xiàng)目;剩余望遠(yuǎn)鏡單元將在第二階段建設(shè),到建成以后使用期約有50年時(shí)間。屆時(shí)它將是世界最大的望遠(yuǎn)鏡,也是國際上投入最多、規(guī)模最大、使用期最長的望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目。
為了避免項(xiàng)目空轉(zhuǎn),并不是說一定要等它全部建起來再使用。大家都沒做過類似的事,要從頭學(xué)起,這對(duì)天文學(xué)家也是一個(gè)很大的考驗(yàn)。因此,在建設(shè)SKA之前,將在幾個(gè)地方先做一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的模型。
現(xiàn)有幾個(gè)先行的小型項(xiàng)目已建成,包括我國新疆。建成之后先試用,小型的試驗(yàn)項(xiàng)目過關(guān)之后,早期的十分之一模型將投入建設(shè),這樣邊建設(shè)邊摸索經(jīng)驗(yàn),等到整個(gè)項(xiàng)目全建起來我們馬上就會(huì)用。整個(gè)項(xiàng)目50年的使用期內(nèi),將為我們培養(yǎng)一批中青年科學(xué)家。
國家參加這么大的項(xiàng)目,勢必需要很多投入,因此必須拿出對(duì)得起付出的科研成果,這是任務(wù)也是使命。所以,SKA項(xiàng)目對(duì)天文界既是鼓勵(lì),也是鞭策。
SKA項(xiàng)目是繼熱核聚變(ITER)原子發(fā)電項(xiàng)目之后,中國參與的第二個(gè)國際大科學(xué)工程。不同于前者,SKA所需突破的技術(shù)難關(guān)并不大,可操作性較高,問題在于需投入較高經(jīng)費(fèi)以確保項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行。
作為SKA成員國,自2020年底開始,其供應(yīng)商將可獲得近7億歐元的SKA建造合同,為這些國家的投資提供可觀的回報(bào),可以說,其影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了天文學(xué)的范疇。比如要做口徑15米的望遠(yuǎn)鏡,在各國參與投標(biāo)的產(chǎn)品中,中國小型望遠(yuǎn)鏡的各項(xiàng)參數(shù)是其中最好的,因此中國中標(biāo)了!如果我們能夠承擔(dān)整個(gè)項(xiàng)目2500個(gè)望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)建造,那么前期投入的項(xiàng)目成本基本可以收回。
從科學(xué)角度而言,這是一個(gè)天文研究項(xiàng)目,最后要講科學(xué)效果。項(xiàng)目運(yùn)行之后,全世界科學(xué)家都可以提要求,比如要觀測引力波、宇宙黎明,要找有沒有適合人居的星體等等,目前SKA列出的十個(gè)以上大項(xiàng)中,我國都有參與,這是科學(xué)引領(lǐng)性質(zhì)的。
SKA將設(shè)立一個(gè)專門的評(píng)審委員會(huì),對(duì)來自世界各國的天文觀測需求加以評(píng)定,以評(píng)判哪些項(xiàng)目值得做,哪些在技術(shù)上、科學(xué)上均可行,從而管理SKA的運(yùn)行。這將是國際上一個(gè)很好的平臺(tái),對(duì)天文學(xué)的發(fā)展是個(gè)很好的事情。
記者:我國在SKA項(xiàng)目中應(yīng)承擔(dān)哪些責(zé)任,發(fā)揮什么影響?
葉叔華:SKA是中國參加的從項(xiàng)目醞釀和發(fā)起、國際組織創(chuàng)建和規(guī)則制定,一直到項(xiàng)目管理和建設(shè),均全程參與并扮演重要角色的國際大科學(xué)工程。
SKA產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常大,而SKA天文臺(tái)的建設(shè)規(guī)劃中只產(chǎn)生預(yù)處理的數(shù)據(jù),無法直接開展研究,這就需要建設(shè)數(shù)據(jù)中心來承擔(dān)數(shù)據(jù)分析的工作。同時(shí),并不是每個(gè)提出天文觀測要求的科學(xué)家都要到澳大利亞或南非去,因此,數(shù)據(jù)中心并不一定建在觀測中心附近。SKA準(zhǔn)備在全球范圍建立4到5個(gè)數(shù)據(jù)中心,方便科學(xué)家就近獲取觀測數(shù)據(jù)。
我們正在爭取在中國上海建立一個(gè)SKA數(shù)據(jù)中心,不僅提供中國科學(xué)家使用,也方便亞洲科學(xué)家和國際同行的使用。
中科院上海天文臺(tái)很早就投入中國SKA區(qū)域中心的籌備。我們將牽頭國內(nèi)科研院所和企業(yè),大力推動(dòng)在上海建設(shè)中國SKA數(shù)據(jù)中心。
上海要爭取做SKA的科學(xué)與數(shù)據(jù)的地區(qū)中心,這個(gè)地區(qū)最低限度是中國,再大一點(diǎn)是亞洲,再大一點(diǎn)是亞太。
今年11月,SKA工程大會(huì)也將在上海召開,來自世界各地的工程技術(shù)精英將在上海共商SKA的未來。
參觀我國建成的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST
心之所系二:空間VLBI衛(wèi)星
記者:除了希望SKA在中國落地,您現(xiàn)在推動(dòng)的另外一件事是?
葉叔華:不是我一個(gè)人,我們的天文臺(tái)同行都在推動(dòng)這件事情。我們覺得,現(xiàn)在中國有能力走向空間,我們已經(jīng)是全球第二大航天大國,如果還只是注意腳下的地球,恐怕真的不夠。
我們想提議在空間里設(shè)置兩個(gè)口徑30米的射電望遠(yuǎn)鏡,專門做空間的VLBI。
這樣的規(guī)模國際上目前還沒有。日本是最先做類似實(shí)驗(yàn)的國家,它當(dāng)時(shí)放的望遠(yuǎn)鏡口徑是8米多一點(diǎn)?,F(xiàn)在俄國10米口徑的望遠(yuǎn)鏡還在天上。兩國均得到了很好的觀測結(jié)果。如果我們放口徑更大的,而且是一對(duì),在空間可以自己做長基線觀測,避免地面上的干擾,得到的結(jié)果是很純凈的。將這兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合起來,就會(huì)達(dá)到一架大望遠(yuǎn)鏡的觀測效果。對(duì)于我們觀測宇宙爆炸之后,怎么從黑暗走到黎明將十分有幫助。
在空間設(shè)置低頻射電望遠(yuǎn)鏡,也可以跟地面上的大望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合。例如和FAST聯(lián)合,這個(gè)空間項(xiàng)目技術(shù)在中國就能實(shí)現(xiàn),不需要去求別人,這也是對(duì)SKA項(xiàng)目的重要補(bǔ)充。
一個(gè)是地面上的500米口徑望遠(yuǎn)鏡,一個(gè)是天上的兩個(gè)30米口徑望遠(yuǎn)鏡。我們要尋求在中低頻這個(gè)范圍里面,開辟我們的疆界。
這個(gè)空間項(xiàng)目真上去的話,國際同行都要贊一聲“啊”!
把SKA科學(xué)數(shù)據(jù)中心放到上海,在空間里搞兩個(gè)VLBL衛(wèi)星,能辦成這兩件事,我覺得就很好了。
