11月24日,“嫦娥五號”月球探測器成功發(fā)射,開啟我國首次地外天體采樣之旅。中國人至此實現(xiàn)“上九天攬月”之夢。然而,在人類探索太空的進程中,中國在很長的一段時間里只能充當旁觀者的角色,直到中國人自己的天文臺——“紫金山天文臺”的落成……
“國立第一天文臺”的艱辛建造
追溯紫金山天文臺建立的往事,有兩個名字不得不提:其一是中國現(xiàn)代天文學的奠基人高魯,建臺之夢由他起步;其二是克服千難萬險、一步步將這一夢想化作現(xiàn)實的天文學家余青松。
1911年,高魯從比利時學成歸國。中華民國成立后,原屬清政府的欽天監(jiān)被接收,改名為中央觀象臺(現(xiàn)北京建國門的古觀象臺),教育總長蔡元培極為賞識高魯,任命其為首任臺長。當時,國際天文學的觀測設備和精度都已達到相當高的水平,而欽天監(jiān)還在用古代的青銅儀器觀測天相。
高魯接手中央觀象臺后,首先就是大刀闊斧,對項目、設備和人員進行了全面“現(xiàn)代化”改革。但他心中最重要之事,是建立一個真正由中國人自己設計建造、具有世界先進水平的現(xiàn)代化天文臺。
經(jīng)過多番實地勘察,高魯決定將天文臺建于京郊西山,并于1915年向北洋政府提交了天文臺的設計圖樣、文字說明和經(jīng)費預算。但當時的中國內(nèi)憂外患,時局動蕩,建臺計劃被以經(jīng)費不足為由駁回。
1927年,在高魯力爭下,《建立國立第一天文臺在紫金山第一峰》的提案終于在“國立中央研究院籌備大會”通過。
就在高魯準備開山辟路之際,卻臨時被任命為中國駐法公使,好在此時他已覓得合適的接班人:時任廈門大學天文系系主任的青年學者余青松。余青松也是一位懷揣報國之心的天文學研究人才,曾在美國匹茲堡大學攻讀天文學。
1929年,余青松接下了建臺的重任。12月21日,天文臺的建設終于開啟,但就在次日,因“地近總理陵寢第”,建設工程被禁止使用炸藥。原定半年完成的盤山路工程,又足足延長了1年。
因戰(zhàn)亂的緣故,紫金山天文臺在施工過程中曾6次停工。歷經(jīng)種種艱辛,這座完全由中國人自己籌劃并建立的現(xiàn)代天文臺,終于在1934年9月1日正式落成。
就在紫金山天文臺落成的次年,第五屆國際天文學聯(lián)合會大會在巴黎召開。高魯和余青松等多位天文學家被接納為會員,標志著中國正式加入國際天文學聯(lián)合會,中國天文得到國際認可。
更多走向國際的“中國天眼”
天文學是一項以觀測為基礎(chǔ)的科學,而望遠鏡的發(fā)明,極大提升了人類觀測宇宙的視野;這一觀測設備的不斷改良提升,也推動著整個天文學的發(fā)展。
如今,在天文望遠鏡的研發(fā)上,中國已在國際舞臺占據(jù)一席之地,其中最有代表性的,便是專門用于光譜觀測的郭守敬望遠鏡和探索脈沖星的500米口徑球面射電望遠鏡——FAST。
郭守敬望遠鏡,即大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡。它可同時對4000個天空中不同的天體進行觀測,極大地提升觀測效率。這一特性,將能夠加速人類探秘黑洞的腳步。
而FAST則是目前世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡,被譽為“中國天眼”。它的主要研究目標之一,是探索宇宙中的脈沖星。截至11月,F(xiàn)AST已經(jīng)發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量超過240顆。
在過去的10多年間,中國在太空望遠鏡(即在太空中設立的望遠鏡,能確保觀測不受大氣層干擾)方面也進步不?。喊l(fā)射了第一顆暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星DAMPE,俗稱“悟空”;發(fā)射了第一顆用于觀測宇宙天體X射線輻射的X射線天文衛(wèi)星HXMT,俗稱“慧眼”;未來數(shù)年,中國還將發(fā)射多顆X射線衛(wèi)星。
美國著名天文學家詹姆斯·古恩曾說,現(xiàn)代天文學的進展95%要靠儀器,而5%的進展得益于人的智力——足可見先進設備的重要性。而中國天文,正在這一領(lǐng)域不斷突破。
越走越遠的“飛天夢”
時至今日,中國的天文學研究,早已不僅僅在地面進行,而是進入外太空,火箭技術(shù)則是實現(xiàn)“飛天夢”的必要條件。
經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展,中國的“長征”系列運載火箭歷經(jīng)4代,造出了19種不同的火箭,實現(xiàn)由常溫推進劑到低溫推進劑、由末級一次啟動到多次啟動、從串聯(lián)到并聯(lián)、從一箭單星到一箭多星、從載物到載人的技術(shù)跨越,逐步成為由多種型號組成的大家族,具備進入低、中、高等多種軌道的能力。中國已是僅次于美國和俄羅斯的火箭發(fā)射強國。
中國的載人航天工程也有“三步走”:楊利偉走了第一步,自主研制的第一艘貨運飛船“天舟一號”走了第二步,而名為“天宮”的空間站系統(tǒng),將是第三步?!疤鞂m”是目前中國正在籌備建于近地軌道的空間站系統(tǒng),可謂太空里的一座“豪宅”,將搭載空間實驗室,從而擺脫大氣層對望遠鏡的干擾,在地球軌道上進行天文學觀測和研究。
而在探月工程方面,從2007年“嫦娥一號”進入月球軌道并獲得全月圖,到2018年“嫦娥四號”實現(xiàn)人類在月球背面著陸器“零”的突破,再到“嫦娥五號”首次地外采樣與封裝的新突破,五姐妹在世界探月舞臺上閃閃發(fā)光。
從“國立第一天文臺”建造時期的篳路藍縷,到如今成為國際天文事業(yè)的重要參與者乃至引領(lǐng)者,中國天文經(jīng)歷了曲折坎坷而又令人振奮的發(fā)展之路。無論時局如何,華夏兒女們對星空的探索從未止步。
(摘自《三聯(lián)生活周刊》 白木琥/文)