叶叔华,1927年6月生于广东广州,籍贯广东顺德,天文学家。1949年毕业于中山大学。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。中国科学院上海天文台研究员。曾任中国科学院上海天文台台长、中国天文学会副理事长、名誉理事长、国际天文学联合会副主席、上海市科学技术协会主席、中国科学技术协会副主席。负责建立和发展我国综合世界时系统,长期保持国际先进水平。从事地球自转研究并推进有关新技术在中国的建立。发展了上海天文台与美国宇航局和多国研究所的科研合作。负责国家攀登项目“现代地壳运动和地球动力学研究”。倡导并主持“亚太空间地球动力学(APSG)”国际合作计划。1982年获国家自然科学奖二等奖,1981年、1987年先后获中国科学院科技进步奖一等奖,1997年,获“何梁何利基金科学与技术进步奖”,2002年获上海市科技进步奖一等奖。
她是国际著名的天文学家,也是我国的战略科学家;
她是我国综合世界时系统的奠基者,也是天文地球动力学的开拓者;
1994年经国际天文学联合会有关委员会批准,紫金山天文台把该台发现的小行星3241号以她的名字命名;
她是中科院院士,第一届全国十大女杰,曾任中国科学院上海天文台台长、中国科协副主席、上海市科协主席等职。
她说:“办一件事,假设只有40%的把握,如果停止在那里不动,也就会慢慢变成20%的把握,最后变到零。如果积极争取,可以将它变成60%、70%,最后将事情办成。”
她说:“我自认为还是一个比较努力的人,一个比较敢做的人,凡是想做的事情,就会不顾一切地去做。遇到障碍时,不能退缩。有时,遇到挫折想退回去的时候也有。但是到晚上,平静下来,我又想,我所做的一切,都是为了国家,那么我是不是所有的方法都尝试过了?如果没有,就不要放弃。”
凭着这种精神,她直接推动了上海“65米全波段射电望远镜”的建设。如今,这台被命名为“天马”的65米射电望远镜不仅在我国探月工程等航天任务中大显身手,更让我国天文学家在以VLBI(甚长基线干涉测量技术)为基础的科研领域有了国际话语权——
北京时间4月10日21点,比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京、美国华盛顿等全球六地同步召开全球新闻发布会,公布了全球首张黑洞照片。参与拍摄这张科学新发现任务的,是6个国家的9台望远镜,和许多天文界俊秀,上海天文台也在其中。
她几十年来矢志不渝推动上海天文馆建设。最终,经过多次论证,全球最大的天文馆上海天文馆于2014年初获得立项,2016年11月8日奠基并正式开工。3年后到2021年,这个能为参观者带来最新天文动态的展馆将会建成,面向社会开放。
她说,天文实际上影响到人的宇宙观,甚至影响到人的人生观。她希望无论妇孺老幼,不管专业背景,走进天文馆都能有所得,有所悟。
她今年92岁,仍有着“90后”的朝气和干劲;
她是叶叔华,她的目光从未离开过浩瀚星河。
她说:“我现在,想奋斗两件事。”是哪两件?
她说,这个项目做成了,国际同行都要赞一声“啊!”这是什么项目?
2012年10月28日,65米射电望远镜落成仪式在上海佘山隆重举行。该射电望远镜高70米、重2700吨,是我国目前口径最大、波段最全的一台全方位可动的高性能的射电望远镜。其总体性能名列全球第四、亚洲第一,后正式命名为“天马望远镜”。叶叔华院士(右二)在命名仪式上
心之所系一:SKA上海数据中心
3月12日,参与平方公里阵列射电望远镜(SKA)项目的7个国家在意大利首都罗马签署了“罗马公约”,由此成立了平方公里阵列天文台(SKAO)这个旨在交付及运营SKA的政府间组织。
此次公约签署方有:澳大利亚、中国、意大利、荷兰、葡萄牙、南非以及英国。中国科技部副部长张建国代表中方参与签署仪式。
SKA天文台公约是什么?是国际大科学工程——平方公里阵列射电望远镜(Square Kilometre Array,以下简称SKA),是国际天文界计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜,其接收面积达一平方公里,因此被称为“平方公里阵列射电望远镜”。SKA不是单台望远镜,而是一系列被称为阵列的、绵延数十公里的望远镜网络。
记者:您曾提到,您现在想奋斗的两件事之一就是让SKA在中国落地。3月12日,中国作为创始成员国,签署SKA天文台公约。可以说,这离您的心愿达成又近了一步。据了解,我国从2012年就已经参与到SKA的国际合作中来。之前我国在项目的筹划酝酿上发挥了哪些作用?
叶叔华:国际天文学界有SKA这个意向是在上个世纪90年代初期,应该是1993年的一次国际天文会议上。一些射电天文方面的专家在会上提出,下个世纪射电天文做什么事情,大家觉得应该为射电天文做个大口径的望远镜,接收面积为一平方公里。
这样大的射电天文望远镜,大家之前都没做过,具体应该怎么做?各国专家分别提出了不同的方案,中国提案是其中之一。后来经过多次会议,大家各出奇招,最后形成的方案是:将直径15米的2500个望远镜排列组合在一起,合成一个接收面积一平方公里这么大的范围,这是中频的方案;同时建设130万杆状天线组成的低频天线阵,共两个部分,分别放在南非和澳大利亚西部。
1997年,叶叔华星命名会
当时,北京天文台的几位同行前去参加会议,我国的天文学者南仁东等代表中国提出的办法就是,做一个大的地面望远镜,然后将二三十个这样的望远镜合起来,接收面积达到一平方公里。这个方案虽然最终虽未被SKA采纳,但后来以这个方案为雏形,我国在贵州建成了500米口径球面射电望远镜FAST。
再回到SKA,这个计划非常庞大,目前最大的全天可动射电望远镜是美国的单个110米口径的。要做2500个15米的射电天文望远镜,放在哪里呢?
应该放在南半球,因为银河系正好对着南半球,而且南半球历来望远镜比较少。当时有两个国家争取这个项目,最终决定将SKA真正的观测基地分成两部分,中低频放在南非,低频放在澳大利亚,选择这两个国家比较荒凉没有人烟的地方,从而避免各种人为干扰,而将SKA总部设在英国。
记者:SKA未来将有什么样的建设规划?成为SKA创始成员国,将为本国以后的科学探索带来哪些益处?
叶叔华:SKA有7个原始发起国,中国也在其中,中国政府代表在罗马签了约。目前还有好几个国家也准备参加。
签约之后怎么办?SKA将分阶段建设,第一阶段预计2020年开工建设,建设整个项目的约十分之一,建好觉得可用了,再把它推广到整个项目;剩余望远镜单元将在第二阶段建设,到建成以后使用期约有50年时间。届时它将是世界最大的望远镜,也是国际上投入最多、规模最大、使用期最长的望远镜项目。
为了避免项目空转,并不是说一定要等它全部建起来再使用。大家都没做过类似的事,要从头学起,这对天文学家也是一个很大的考验。因此,在建设SKA之前,将在几个地方先做一个实验性的模型。
现有几个先行的小型项目已建成,包括我国新疆。建成之后先试用,小型的试验项目过关之后,早期的十分之一模型将投入建设,这样边建设边摸索经验,等到整个项目全建起来我们马上就会用。整个项目50年的使用期内,将为我们培养一批中青年科学家。
国家参加这么大的项目,势必需要很多投入,因此必须拿出对得起付出的科研成果,这是任务也是使命。所以,SKA项目对天文界既是鼓励,也是鞭策。
SKA项目是继热核聚变(ITER)原子发电项目之后,中国参与的第二个国际大科学工程。不同于前者,SKA所需突破的技术难关并不大,可操作性较高,问题在于需投入较高经费以确保项目建设和运行。
作为SKA成员国,自2020年底开始,其供应商将可获得近7亿欧元的SKA建造合同,为这些国家的投资提供可观的回报,可以说,其影响远远超出了天文学的范畴。比如要做口径15米的望远镜,在各国参与投标的产品中,中国小型望远镜的各项参数是其中最好的,因此中国中标了!如果我们能够承担整个项目2500个望远镜的设计建造,那么前期投入的项目成本基本可以收回。
从科学角度而言,这是一个天文研究项目,最后要讲科学效果。项目运行之后,全世界科学家都可以提要求,比如要观测引力波、宇宙黎明,要找有没有适合人居的星体等等,目前SKA列出的十个以上大项中,我国都有参与,这是科学引领性质的。
SKA将设立一个专门的评审委员会,对来自世界各国的天文观测需求加以评定,以评判哪些项目值得做,哪些在技术上、科学上均可行,从而管理SKA的运行。这将是国际上一个很好的平台,对天文学的发展是个很好的事情。
记者:我国在SKA项目中应承担哪些责任,发挥什么影响?
叶叔华:SKA是中国参加的从项目酝酿和发起、国际组织创建和规则制定,一直到项目管理和建设,均全程参与并扮演重要角色的国际大科学工程。
SKA产生的数据量非常大,而SKA天文台的建设规划中只产生预处理的数据,无法直接开展研究,这就需要建设数据中心来承担数据分析的工作。同时,并不是每个提出天文观测要求的科学家都要到澳大利亚或南非去,因此,数据中心并不一定建在观测中心附近。SKA准备在全球范围建立4到5个数据中心,方便科学家就近获取观测数据。
我们正在争取在中国上海建立一个SKA数据中心,不仅提供中国科学家使用,也方便亚洲科学家和国际同行的使用。
中科院上海天文台很早就投入中国SKA区域中心的筹备。我们将牵头国内科研院所和企业,大力推动在上海建设中国SKA数据中心。
上海要争取做SKA的科学与数据的地区中心,这个地区最低限度是中国,再大一点是亚洲,再大一点是亚太。
今年11月,SKA工程大会也将在上海召开,来自世界各地的工程技术精英将在上海共商SKA的未来。
参观我国建成的500米口径球面射电望远镜FAST
心之所系二:空间VLBI卫星
记者:除了希望SKA在中国落地,您现在推动的另外一件事是?
叶叔华:不是我一个人,我们的天文台同行都在推动这件事情。我们觉得,现在中国有能力走向空间,我们已经是全球第二大航天大国,如果还只是注意脚下的地球,恐怕真的不够。
我们想提议在空间里设置两个口径30米的射电望远镜,专门做空间的VLBI。
这样的规模国际上目前还没有。日本是最先做类似实验的国家,它当时放的望远镜口径是8米多一点。现在俄国10米口径的望远镜还在天上。两国均得到了很好的观测结果。如果我们放口径更大的,而且是一对,在空间可以自己做长基线观测,避免地面上的干扰,得到的结果是很纯净的。将这两个望远镜联合起来,就会达到一架大望远镜的观测效果。对于我们观测宇宙爆炸之后,怎么从黑暗走到黎明将十分有帮助。
在空间设置低频射电望远镜,也可以跟地面上的大望远镜联合。例如和FAST联合,这个空间项目技术在中国就能实现,不需要去求别人,这也是对SKA项目的重要补充。
一个是地面上的500米口径望远镜,一个是天上的两个30米口径望远镜。我们要寻求在中低频这个范围里面,开辟我们的疆界。
这个空间项目真上去的话,国际同行都要赞一声“啊”!
把SKA科学数据中心放到上海,在空间里搞两个VLBL卫星,能办成这两件事,我觉得就很好了。