國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，又稱大科學(xué)裝置，是推動科技創(chuàng)新、突破關(guān)鍵核心技術(shù)的利器。
春節(jié)過后，我國科研工作者滿懷熱情地投入到新一年的工作中，下面我們就通過遙感衛(wèi)星數(shù)字地球技術(shù)一起去我國的幾個大科學(xué)裝置，感受一線科研人員的創(chuàng)新活力。
“中國天眼”發(fā)現(xiàn)的脈沖星已超740顆
通過遙感衛(wèi)星數(shù)字地球技術(shù)，我們首先聚焦貴州省黔南州平塘縣的大窩凼，這里坐落著500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST。這座被稱作“中國天眼”的望遠(yuǎn)鏡，是目前世界上口徑最大，靈敏度最高的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，其反射面面積大約相當(dāng)于30個標(biāo)準(zhǔn)足球場大小。農(nóng)歷兔年春節(jié)過后，記者在中國天眼的總控室看到，科研人員們正在對望遠(yuǎn)鏡的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并搜集和記錄著來自宇宙的數(shù)據(jù)信息。
FAST運行和發(fā)展中心測控工程師 孫純：因為這個望遠(yuǎn)鏡它是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)，它需要反射面和饋源艙去實時地高精度配合，就是高精度指向我們觀測的天體，所以就需要我們實時地監(jiān)測望遠(yuǎn)鏡的狀態(tài)。
FAST總工程師姜鵬稱，截至目前，F(xiàn)AST發(fā)現(xiàn)的脈沖星總數(shù)已經(jīng)達(dá)到740顆以上。隨著脈沖星發(fā)現(xiàn)數(shù)量的不斷增加，科學(xué)家們可以在未來通過脈沖星測試陣列，尋找引力波存在的證據(jù)，或者通過脈沖星測時，建立自主可控的時間基準(zhǔn)體系。
“中國天眼”FAST總工程師 姜鵬：這700多顆(脈沖星)，它只是給你提供了一種條件。你有這個發(fā)現(xiàn)能力，你才有可能發(fā)現(xiàn)我們期待發(fā)現(xiàn)的這種奇異的脈沖星。我們更期待的是發(fā)現(xiàn)一種特別種類的脈沖星，比如是跟黑洞相互配對的這種雙星系統(tǒng)，那我們就可以在更極端的引力場條件下，檢驗愛因斯坦相對論的正確性。
姜鵬介紹，在新的一年，科研人員除了要確保FAST系統(tǒng)順暢運行、發(fā)現(xiàn)宇宙中更多的未知奧秘以外，先導(dǎo)陣列方面的建設(shè)計劃也已經(jīng)在籌備中。
“中國天眼”FAST總工程師 姜鵬：我們把這個陣列怎么拓展，以更經(jīng)濟(jì)的方式，以更優(yōu)的性能，拓展它使用的功能和性能。這方面我們已經(jīng)有了一個比較好的計劃。
高海拔宇宙線觀測站瞄準(zhǔn)新的研究方向
與FAST同樣作為探索宇宙利器的另一個大科學(xué)裝置，是位于四川稻城的高海拔宇宙線觀測站，這座建在平均海拔4410米山上，占地面積1.3平方公里的觀測站自2021年7月投入科學(xué)運行以來，已經(jīng)取得眾多科研成果。農(nóng)歷新年伊始，科研人員們已經(jīng)投入到緊張的工作中。
在觀測站，科研人員們正在對四種主要觀測設(shè)備之一的繆子探測器進(jìn)行日常檢修維護(hù)，以保證接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。
高海拔宇宙線觀測站電磁粒子探測器陣列運行組長 盛祥東：電磁粒子探測器陣列一共是由5216臺探測器單元組成，繆子探測器陣列是由1188臺探測器單元組成，通過對實驗數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢測，可以發(fā)現(xiàn)其中存在故障的探測器。
在科研人員的精心維護(hù)下，觀測站的幾千臺探測器設(shè)備持續(xù)高質(zhì)量穩(wěn)定運行，為大科學(xué)裝置科研成果的不斷產(chǎn)出奠定了基礎(chǔ)。2022年10月，高海拔宇宙線觀測站會同我國“高能爆發(fā)探索者”科學(xué)載荷及“慧眼”衛(wèi)星探測到迄今最亮的伽馬射線暴，打破了伽馬射線暴亮度最高、光子能量最高、探測能量范圍最高等多項伽馬射線暴觀測紀(jì)錄，對于揭示伽馬射線暴的爆發(fā)機(jī)制具有重要意義。
高海拔宇宙線觀測站首席科學(xué)家 曹臻：60多年來才發(fā)生的一次，最亮的一個伽馬暴，我們記錄到了6萬多個光子，在這個能量段，通常人們能夠記錄到的都是個位數(shù)，這是人類首次。一下展現(xiàn)了它(高海拔宇宙線觀測站)非常強(qiáng)大的能力。
曹臻介紹，高海拔宇宙線觀測站給科研人員打開了一個研究超高能伽馬射線的新窗口，為了把相關(guān)的物理現(xiàn)象研究得更加透徹，他們將瞄準(zhǔn)新的方向開展物理研究。
高海拔宇宙線觀測站首席科學(xué)家 曹臻：要做一批望遠(yuǎn)鏡，大的切倫科夫望遠(yuǎn)鏡去看，看得更加細(xì)致。向更加未來的發(fā)展，就是要到深?；蛘呤巧詈?，進(jìn)行中微子的測量。
高能同步輻射光源項目建設(shè)迎來重大進(jìn)展
通過遙感衛(wèi)星數(shù)字地球技術(shù)，再把視線轉(zhuǎn)移到位于北京懷柔科學(xué)城的大科學(xué)裝置高能同步輻射光源。
春節(jié)過后，這里的建設(shè)又迎來重大進(jìn)展，2月1日，隨著儲存環(huán)第一個預(yù)準(zhǔn)直單元安裝就位，高能同步輻射光源儲存環(huán)隧道設(shè)備安裝工作已經(jīng)正式啟動，這標(biāo)志著這座大科學(xué)裝置的加速器設(shè)備安裝進(jìn)入攻堅階段。
高能同步輻射光源項目總指揮 潘衛(wèi)民：高能同步輻射光源建成后將在我國先進(jìn)材料、航空航天、能源、環(huán)保、醫(yī)藥、石油、化工、生物工程和微細(xì)加工等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，提供突破關(guān)鍵技術(shù)，解決瓶頸問題的手段，提升我國原始創(chuàng)新能力和核心技術(shù)的國際競爭力。
重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)助力科技強(qiáng)國
據(jù)了解，目前我國已經(jīng)布局建設(shè)77個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，其中的34個已建成運行，部分設(shè)施已經(jīng)邁入全球第一方陣。
重大科技基礎(chǔ)設(shè)施作為創(chuàng)新能力建設(shè)的重要組成部分，在我國的科技布局中扮演了重要角色，為我國諸多重大成果的突破和建設(shè)科技強(qiáng)國提供了強(qiáng)有力的支撐。
