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开拓前进的乌鲁木齐天文站


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关键字:开拓前进的乌鲁木齐天文站 2007-12-14

 
开拓前进的乌鲁木齐天文站

在乌鲁木齐南山苍翠的杉树林间,矗立着一面洁白的25米射线望远镜,联结起亚太VLBI网与欧洲VLBI网。正是它,让具有50年历史的中国科学院国家天文台乌鲁木齐天文站,向着射电天文这一前沿领域,扬起了前进的风帆。

  从“人卫观测”

  向“射电天文”的转舵

  乌鲁木齐天文站的前身是中国科学院乌鲁木齐人造卫星观测站。1957年前苏联发射了人类第一颗人造卫星后,中国科学院组建人造卫星观测系统,在全国设立了12个人造卫星观测站,乌鲁木齐人卫站是其中之一。

  前乌鲁木齐人卫站先后参与了前苏联第一颗人造卫星、我国首颗人造卫星“东方红一号”及其后数百颗卫星和目标的跟踪观测和测轨预报。1974年,作为我国人造卫星无线电多普勒观测基本站网成员,该站参加了长达10年的卫星测地任务。在完成观测任务的同时,该站在人造卫星动力学研究中也取得了一定的成绩,多次在国际、国内刊物上发表论文。

  上世纪80年代初,前乌鲁木齐人卫站的学科方向悄然发生变化。随着太阳色球光球双筒望远镜和太阳3.2cm波段射电望远镜的安装使用,该站开始了以耀斑的物理机制、太阳活动预报和日地关系为重点的太阳物理学方面的观测研究。正是此项工作的开展,为前乌鲁木齐人卫站培养出一批射电天文观测研究的人才。学科领域的开拓带来事业的发展,1987年,前乌鲁木齐人卫站正式更名为中国科学院乌鲁木齐天文站。

  在1986年召开的中国科学院天文委员会VLBI学术讨论会上,论证了叶叔华院士关于建设中国VLBI网二期工程的建议,确定在乌鲁木齐建立VLBI基站。根据建设中国甚长基线干涉网(VLBI)二期工程的规划,中国科学院于1990年5月批准了在乌鲁木齐天文站扩建25米甚长基线站的设计任务书。经过3年多的建设,我国第二个25米射电天线系统在乌鲁木齐天文站南山观测基地落成并交付使用。

  天线系统竣工后,乌鲁木齐天文站承担起了VLBI国际联测、国家大科学工程、绕月工程及多项单天线天文观测与研究等一系列重要的科研任务,完成了由人卫观测站点向以射电天体物理研究为主的天文站的华丽转身。

  在创新中不断前进的科研事业

  1999年,乌鲁木齐天文站整合进入中科院国家天文观测中心,成为知识创新工程首批试点单位之一。2001年4月,乌鲁木齐天文站改名为中国科学院国家天文台乌鲁木齐天文站,翻开了自身发展中新的一页。

  创新后的乌鲁木齐天文站,在学科布局上以射电天体物理学和射电天文技术与方法为主线。纲举目张,采用甚长基线射电干涉测量、单天线观测等技术方法,以脉冲星、活动星系核、恒星形成与演变为对象的重点研究方向在该站确立。

  乌鲁木齐天文站与国内外合作将 25米射电望远镜记录终端由最初的MK2升级到现在的MK5A;建立了时间比对和数据自动采集系统、氢原子钟工作状态和温度自动采集系统和脉冲星观测系统(单通道、256通道消色散系统);装备了92、49、30、18、13、6、3.6和1.3厘米共8个波段的接收机,并将18、6、3.6和1.3厘米4个波段的常温接收机改造为制冷接收机,其中18厘米、6厘米为双极化制冷接收机。2005年5月,科研人员用全息法对25米射电望远镜天线面板进行调整,达到面板表面均方根误差小于0.40mm,优于出厂时0.65mm的设计指标。

  利用不断优化的25米射电天文望远镜,乌鲁木齐天文站先后在我国实现单通道脉冲星观测和多通道脉冲星到达时间的观测。对于脉冲星的观测研究,是该站用小望远镜作了一项重要的学科开拓,目前观测样本达到270颗。该站科研人员观测研究脉冲星发表的SCI论文已达36篇,部分论文的引用次数达到40次以上。

  活动星系核(AGN)在星系形成和演化研究中有着重要意义。近年来,天文站利用欧洲EVN网、俄罗斯LFVN网、英国MERLIN阵、美国VLBA阵对GPS射电源(GHz-Peaked Spectrum)和致密对称源(CSO)进行了甚长基线干涉观测与研究,并开展了极短时标变化(IDV)的观测研究,在国内外学术刊物上发表了30余篇科学论文。

  建立在25米射电望远镜上的分子谱线观测系统,使乌鲁木齐天文站不仅可以观测水脉泽和羟基脉泽,还实现了氢复合线和甲醛分子谱线的同时观测。目前,该站正在研制新的1.3厘米波段双极化制冷接收系统和数字频谱仪,将在此基础上开展氨分子的巡天观测。

  射电天文方法在乌鲁木齐天文站日趋成熟,使其在更大范围内得到应用。2007年10月24日,我国嫦娥一号探月卫星发射,作为中国科学院VLBI测轨分系统重要部分,乌鲁木齐天文站南山基地全程参与执行卫星测轨任务,并圆满完成各项工作,获得上级单位的嘉奖。

  目前,乌鲁木齐天文站是中科院射电天文重点实验室成员、空间目标与碎片观测研究中心成员和国家天文台重要的天文观测与研究基地。根据天文学科的特点,乌鲁木齐天文站开展了全方位的合作交流,参加了欧洲甚长基线干涉网(EVN)、全球天测及测地网(IVS)、以俄罗斯为主的多国低频VLBI网(LFVN)、东亚VLBI网4个国际合作组织及多个国际合作计划,还与日本、乌克兰、俄罗斯、澳大利亚、英国、美国等多个国家和地区签署了10余个合作协议。

  致力创新队伍建设与人才培养

  有一流的人才,才有一流的科研。创新后,乌鲁木齐天文站在科研队伍建设上注重专业素质和科学精神培养,使一支由汉族、维吾尔族、哈萨克族等多民族青年组成、专业配套、结构合理的科学家和工程师队伍迅速成长。

  现有科研人员的锻炼提高在天文站人才培养中占据重要地位。天文站的科研骨干在国际合作中被派往澳大利亚、荷兰、意大利、美国、日本等国的顶尖学术机构工作学习,分别在脉冲星、恒星形成、活动星系核IDV领域作出了前沿水平的研究工作。派出的工程技术人员在澳大利亚、德国、日本的微波技术实验室工作学习,在脉冲星终端研制、低噪声放大器的设计制作、接收机整体设计制作等方面积累的经验,特别在接收机的系统集成上有一定的优势,自行培养的工程师担当起了25米射电望远镜各个系统的日常维护和运转工作。

  目前,天文站科研队伍中正研级占5%、副研究员及高级工程师占20%、中级占40%。此外,天文站还聘请了1名外籍荣誉教授和4名国内大学客座教授。

  乌鲁木齐天文站努力发展学位教育,成为高级人才重要的培养基地,拥有天体物理博士学位培养点和硕士学位培养点各1个、博士后科研流动站1个。现有研究生导师7人、在学研究生29名。自2005年首届硕士研究生毕业以来,已培养硕士研究生23人。研究生以及客座访问人员成为创新队伍的有力补充,在各类创新科技活动中越来越发挥出积极作用。

  “鲲鹏当有凌云志,扶摇直上九万里。”在中科院三期创新工作如火如荼开展之际,位于祖国西北边陲的乌鲁木齐天文站,仍将充分发挥地理、气候优势,突出发展特色学科方向,力争在重点领域内取得更大的进步!(

开拓前进的乌鲁木齐天文站

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