人民網
人民網>>四川頻道

“中國天眼”累計發現一千三百余顆脈沖星,我國天文學家站上人類視野最前沿

深山鑄天眼 十載望星河(科技自立自強)

本報記者 吳月輝
2026年10月12日07:57 | 來源:人民網-《人民日報》
訂閱已訂閱已收藏收藏小字號

  貴州平塘,喀斯特大窩凼窪地中,500米口徑球面射電望遠鏡守望蒼穹已有10年。2016年9月25日,“中國天眼”落成。從落地建成到穩定高效運行,十年一劍,這台國之重器完成了從“建得成”到“用得好”的跨越。近日,記者專訪了中國科學院國家天文台副台長、“中國天眼”運行和發展中心主任兼總工程師姜鵬,回望風雨兼程的攻堅之路,解讀這份沉甸甸的科技答卷。

  從建成到好用,在技術無人區跑出“中國速度”

  “持續產出頂尖科研成果,才能體現‘中國天眼’真正的價值。”在姜鵬看來,建成只是開始,好用才是關鍵。

  大窩凼群山環抱、遠離喧囂,屏蔽了絕大多數人工電磁干擾。得天獨厚的自然條件,以及超大口徑、超高精度、超高靈敏度的獨特屬性成就了“中國天眼”的觀測優勢,但也帶來諸多運維難題。

  “山間溫差、風力、濕度的細微變化,都會引發面板微小變形,哪怕毫米級的偏差,都會直接影響宇宙信號的捕捉精度。”姜鵬說。“中國天眼”落成后的兩年多裡,姜鵬帶著團隊繼續扎根深山、常駐基地,開始了漫長的調試攻堅工作。為了讓每一塊反射面板精准對位,團隊開展了上萬次模擬測算、上千次實地調試﹔為了保障信號接收系統穩定運行,工作人員全天候值守監測,不放過任何一處細微故障。

  最難啃的硬骨頭,是饋源艙的調試。30噸重的饋源艙懸吊在140米高空,要在200多米的尺度內實現毫米級精准定位,試驗風險巨大。姜鵬與時任調試核心組控制組組長孫京海簽下啟動現場測試的責任狀。當饋源艙穩穩完成全套測試動作,現場人員如釋重負。

  從零起步、自主探索,日復一日的堅持下,團隊最終攻克了測量與控制技術方法、國產化鋼絲繩和高性能接收機研制等多項前所未有的技術挑戰,造就一台真正“好用”的望遠鏡。

  “傳統大型射電望遠鏡,調試周期普遍不少於4年,而我們僅僅用兩年多時間,就完成了全部調試任務,讓‘中國天眼’的觀測靈敏度、巡天效率和信號捕捉能力持續領跑全球。”姜鵬說,這也是它源源不斷產出重磅科研成果的底氣所在。

  核心部件國產化,覆蓋軟硬件全鏈條

  10年來,“中國天眼”核心部件國產化的攻堅,一步未停。

  建設之初,不少關鍵部件依賴進口,饋源艙牽引鋼絲繩就是其中之一。

  貴州高濕多雨,現場工況極端特殊。鋼絲繩容易出現滲油,油污慢慢凝結,會直接阻礙滑車滾動,埋下不小的安全隱患。工作人員常常需要登上百米高空,人工開展清理維護工作。對此,海外廠商很難提供定制化改造,一旦出現故障,海外技術支持周期漫長,可謂遠水解不了近渴。

  “不能停在那兒干等,‘中國天眼’的核心部件,必須走國產化道路。”姜鵬的態度十分堅定。

  於是,科研團隊聯手國內企業,將前沿理論調研和產業工程實踐深度融合。姜鵬說:“我們消化吸收國外先進的編繩工藝,再結合‘中國天眼’的實際工況不斷迭代創新。經過3年反復試驗打磨,國產鋼絲繩終於研制成功並順利安裝,成本較進口降低近一半,性能達到國際同等水平。”

  技術突破的價值,不只是服務“中國天眼”本身。這套工藝向外溢出,賦能航母阻攔索、高山客運索道、大型橋梁等國內重大裝備制造,實現了大科學裝置對制造業的技術反哺。

  過去,脈沖星數據處理要依賴多款國外軟件,不同軟件之間參數互相沖突,數據分析處處受到掣肘。團隊科研人員沉下心來,從頭編寫底層代碼,重構整套處理系統,優化關鍵算法,將軟件處理精度提升50%。如今,國內10余家科研單位,都在使用這套自主研發的國產軟件。

  “國產化的價值不只是擺脫供應鏈風險,更在於吃透全流程研發路徑,掌握迭代優化能力。”姜鵬說,目前,“中國天眼”所有核心設備均有明確的國產替代方案,徹底解決了大科學裝置的“卡脖子”問題。

  持續取得重大突破,讓中國射電天文研究擁有話語權

  10年耕耘,“中國天眼”交出了一份耀眼的答卷:截至目前,累計發現1300余顆脈沖星,這一數字遠超同期全球所有其他射電望遠鏡發現脈沖星數量的總和。一系列全新天體的發現,豐富了人類對恆星演化、星系演化及宇宙起源的認知體系。在快速射電暴探測、星際分子觀測、黑洞演化研究、深空中性氫測繪等前沿領域,“中國天眼”持續取得重大突破,多項研究成果登上國際頂級學術期刊,讓中國射電天文研究擁有了更多話語權。

  “特別值得一提的是,在納赫茲引力波探測這一國際競爭激烈的賽道上,‘中國天眼’產出了當前世界最高置信度的觀測成果。”姜鵬說,“此外,還發現了軌道周期僅53分鐘的最短脈沖星雙星系統,這就好比精准按下快門,拍下天體演化‘破繭成蝶’的關鍵瞬間,補齊了蜘蛛類脈沖星演化鏈條中長期缺失的關鍵一環,為解開懸置已久的天體演化謎題提供了珍貴的觀測樣本。”

  科技創新不是閉門造車,“中國天眼”始終秉持開放合作的理念,面向全球開放共享觀測資源。自2021年3月31日正式向全球科學界開放觀測申請以來,已幫助多個國際研究團隊開展觀測。

  德國馬克斯·普朗克研究所和意大利國家天體物理研究所卡利亞裡天文台的專家,與“中國天眼”團隊深入合作,在數顆球狀星團中發現了具有特殊性質的新脈沖星。

  開放還帶來了技術突破。中國科學院國家天文台高級工程師柴曉明團隊耗時近兩年,自主研發出“中國天眼”接收機的核心零部件——國產低噪聲放大器。該部件不僅批量安裝在“中國天眼”二期工程預先研究項目上,還有望實現批量出口。

  “‘中國天眼’讓我國天文學家站上人類視野最前沿。”姜鵬說,從過去依賴海外數據到如今全球高水平論文依托“中國天眼”數據產出,中國射電天文學完成了從跟跑到領跑的歷史性跨越。

  展望未來,挑戰依然艱巨。

  “中國天眼”靈敏度全球領先,但分辨率依舊是明顯短板。團隊目前正在全力推進“中國天眼”二期升級項目,計劃構建全球首個以“巨型望遠鏡為中心、中型望遠鏡環繞”的混合口徑射電干涉陣列。“這一升級方案既保留超高靈敏度,又通過分布式陣列補齊了分辨率的短板。”姜鵬說。

  10年砥礪,只是逐夢蒼穹的序章。從科學構想到大國重器,“中國天眼”的10年,是科技自立自強的生動寫照。仰望浩瀚宇宙,這群巡看星河的科研人,還將向著更深邃的星空,不斷書寫屬於中國的問天答卷。

  《 人民日報 》( 2026年10月12日 12 版)

(責編:李強強、羅昱)

分享讓更多人看到

2026年10月12日
12 版
返回頂部