6月20日，記者從中國電子科技集團(tuán)公司第三十九研究所獲悉：該所成功突破了基于主副伺協(xié)同控制的大口徑天線高精度控制技術(shù)，使得大口徑全向可動射電望遠(yuǎn)鏡達(dá)到115千兆赫的觀測能力，可以靈敏地探測到黑洞、引力波、快速射電暴、暗物質(zhì)等宇宙深處的天體活動信號。這些關(guān)鍵技術(shù)的突破為高質(zhì)量建設(shè)中國科學(xué)院新疆天文臺110米口徑全向可動射電望遠(yuǎn)鏡（QTT）奠定了堅實基礎(chǔ)。

祁蕾 制作

(資料圖片)

110米口徑全向可動射電望遠(yuǎn)鏡站址位于新疆昌吉回族自治州奇臺縣，是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，建成后綜合觀測能力將居世界首位。大國重器因何落戶新疆？在中國現(xiàn)代天文布局中，新疆承擔(dān)著什么角色？

天文觀測 坐擁世界級優(yōu)勢

吳靜 攝

3月28日凌晨3時，新疆天文臺光學(xué)研究室副主任白春海裹著厚大衣，深一腳淺一腳來到南山觀測站光學(xué)區(qū)望遠(yuǎn)鏡陣列里，調(diào)試一臺43厘米口徑的新設(shè)備。輕微電機(jī)聲中，月白色保護(hù)蓋開啟，星光入鏡。

70公里外，烏魯木齊市的燈光將天空映紅。光學(xué)觀測需要暗環(huán)境，射電望遠(yuǎn)鏡則要避免無線電干擾。隨著南山周邊經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，兩方面問題都在加劇?！凹词谷绱?，南山站的觀測實驗條件相對全國依然非常好?！卑状汉Ｕf。

正是基于優(yōu)越的觀測條件，以南山觀測站為支撐，新疆天文臺在脈沖星、恒星形成與演化、星系宇宙學(xué)、高能天體物理、天體化學(xué)演化、粒子天體物理、空間目標(biāo)與碎片、衛(wèi)星導(dǎo)航等方面的理論與實測研究，以及微波接收機(jī)、射電望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)與控制、數(shù)字信號處理等方面的技術(shù)設(shè)備與研發(fā)，都取得了國內(nèi)頂尖的成果，更產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的國際影響。

倘若評選世界上對工作地點要求最苛刻的學(xué)科，天文學(xué)絕對是強(qiáng)有力的競爭者之一。很少有人知道，擁有166萬平方公里廣袤面積的新疆，坐享世界級的天文觀測條件。“天文觀測要在干燥、凈空環(huán)境好、人類活動少的地方，新疆地域遼闊，地貌多樣，有很大的選擇空間。”新疆天文臺黨委副書記、正高級工程師馬路說，“晴天數(shù)條件占優(yōu)等因素，讓同樣的望遠(yuǎn)鏡，放在西部效率就要高很多?！?/p>

絕佳的凈空環(huán)境是新疆支持基礎(chǔ)研究、發(fā)展科技事業(yè)的特殊戰(zhàn)略資源。

探索蒼穹 新疆艱難起步

資料圖（中國科學(xué)院新疆天文臺網(wǎng)站）

中國科學(xué)院烏魯木齊人造衛(wèi)星觀測站1957年成立，2011年更名為中國科學(xué)院新疆天文臺。多年來，幾代新疆天文人守望蒼穹，為我國天文研究與觀測做出重要貢獻(xiàn)。

烏魯木齊人造衛(wèi)星觀測站建站初期只有一間普通的三十平方米左右的蘇式小平房，坐落在新疆八一農(nóng)學(xué)院院內(nèi)，房間里除了床，只有從學(xué)校撿來的課桌。作為新疆最早一批的天文觀測員，鄭瑞民老人曾回憶說，他們就是從如此簡陋的環(huán)境中起步，開始和太空的對話。

天文觀測員的生活永遠(yuǎn)是日夜顛倒的，夜幕升起時才是他們最佳觀測時間。上世紀(jì)六十年代，天文觀測的設(shè)備仍然十分落后，調(diào)整望遠(yuǎn)鏡位置和記錄觀測資料全靠手動，一到冬天，觀測工作便更加艱苦。鄭瑞民說：“辛苦哦，都是穿著這么高的氈筒，戴的皮帽子，皮大衣這么一裹，拿繩子這么一系，完了以后出去，就這樣還不保暖！那時候都零下30度，臉碰到光學(xué)鏡，貼上去就粘一層皮下來。那時黨的需要就是自己的理想，再艱苦從來沒有一點怨言，我跟別人一談起來，我是搞天文的，我就很自豪?！?/p>

1970年，我國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”上天，這也是鄭瑞民首次觀測我國自己的發(fā)射的人造衛(wèi)星。談起這次刻骨銘心的觀測任務(wù)，白發(fā)蒼蒼的鄭瑞民依然激動地淚光閃閃。

1993年，烏魯木齊南山觀測基地的25米射電望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)建成并投入使用；2000年，GPS衛(wèi)星定位觀測系統(tǒng)建成并投入使用；2004年，40厘米精密光電望遠(yuǎn)鏡建成并投入使用。

隨著時間的推移，新疆天文臺也已經(jīng)由過去單一的人造衛(wèi)星觀測站發(fā)展成為我國西部重要的綜合性天文研究機(jī)構(gòu)。

天文領(lǐng)域 這里是重要賽場

確·胡熱 楊坤 攝

天文學(xué)看似和普通人沒有什么關(guān)系，事實上這一領(lǐng)域會誕生很多意想不到的成果。“Wi-Fi、GPS都是天文學(xué)研究的副產(chǎn)品?！毙陆煳呐_科學(xué)傳播中心副主任宋華剛介紹。

這是一個離公眾很遠(yuǎn)，又離公眾很近的領(lǐng)域。

更重要的是，包括天文學(xué)在內(nèi)的基礎(chǔ)研究，是所有技術(shù)發(fā)明的源頭。新疆天文臺臺長王娜舉例，近年天文學(xué)最大發(fā)現(xiàn)之一“引力波”，是對一百多年前愛因斯坦相關(guān)理論的驗證。天文學(xué)研究也許很多年后才可能會有應(yīng)用，但如果不做，一旦形成差距，絕非輕易可以彌補(bǔ)。

新疆正是這場馬拉松的重要賽場。1957年，蘇聯(lián)成功發(fā)射了人類第一顆人造衛(wèi)星。同年，作為中國首批12個人造衛(wèi)星光學(xué)觀測站之一，烏魯木齊人造衛(wèi)星觀測站成立。自那時起，這片土地對星空的仰望便再沒停止。1987年，烏魯木齊人造衛(wèi)星觀測站升級為中國科學(xué)院烏魯木齊天文站，2011年又進(jìn)一步升格為中國科學(xué)院新疆天文臺?！坝^測站只提供數(shù)據(jù)，天文臺則能開展天文學(xué)前沿研究，這是質(zhì)的變化。”王娜說。

幾十年來，隨著我國國力的持續(xù)增強(qiáng)，新疆天文研究的深度廣度不斷拓展——從最早的近地軌道觀測，到太陽觀測，再到如今具備射電、光學(xué)等現(xiàn)代天文學(xué)主要學(xué)科的全面研究能力。中科院新疆天文臺已發(fā)展成為中國現(xiàn)代天文布局中的主要力量、國際合作研究網(wǎng)絡(luò)中的重要單元、天文事業(yè)在西部發(fā)展的支撐基地以及國家空天任務(wù)聯(lián)測網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點，成為國內(nèi)五大、西北唯一的綜合性天文臺。

面向全球　合作探尋宇宙

中國科學(xué)院新疆天文臺60周年宣傳片

2014年，我國正處在深化科技體制改革的關(guān)鍵時期，作為“國家隊”，中科院通過“率先行動”計劃的實施，不斷發(fā)揮示范、帶動作用。中科院啟動“率先行動”計劃后，天文口的研究機(jī)構(gòu)、新疆天文臺也組織了深入的討論。

2014年7月，中科院組織召開天文臺長會議，臺長們普遍認(rèn)為，作為一門觀測驅(qū)動的科學(xué)，觀測是揭示和解決重大天文科學(xué)問題的重要途徑。天文研究的突破力往往依賴于大型設(shè)備和特色設(shè)備的科學(xué)規(guī)劃、成功的建設(shè)與運(yùn)行。而臺址地域分布則是最大限度發(fā)揮天文觀測裝置科學(xué)效應(yīng)的天然需求和保障。

在新疆天文臺臺長王娜看來，新疆的特殊氣候條件與地理位置，造就了新疆天文臺的特殊優(yōu)勢。在這里，可觀測晴夜多，水汽含量低，無線電干擾少，加之微波接受機(jī)技術(shù)、數(shù)字終端機(jī)技術(shù)的積累，使得新疆天文臺在此次“率先行動”中，無論在環(huán)境、地理，還是在技術(shù)、狀態(tài)、實測等諸多方面都具有其他天文觀測機(jī)構(gòu)難以匹敵的優(yōu)勢。

在深空探測和新疆的邊防安全等方面提供技術(shù)支撐，是新疆天文臺的重要定位之一。這里的CAPS新疆站，服務(wù)于“中國區(qū)域定位系統(tǒng)CAPS”和“中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的衛(wèi)星測軌和檢測評估跟蹤任務(wù)，數(shù)據(jù)接收成功率高達(dá)99.9%，為CAPS和北斗系統(tǒng)驗證作出重要貢獻(xiàn)。

“面向天文學(xué)前沿，形成若干有影響的天文學(xué)研究團(tuán)隊，是我們的總體定位之一。”王娜說。

據(jù)介紹，新疆天文臺與美國國家射電天文臺、韓國天文學(xué)與空間科學(xué)研究所、韓國馬普射電所和日本國立天文臺分別簽訂了合作規(guī)劃與協(xié)議。2013年起，新疆天文臺啟動與高校戰(zhàn)略合作伙伴機(jī)制，先后與北京大學(xué)、南京大學(xué)、北京師范大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等密切交流并簽署合作協(xié)議。國內(nèi)外的多方合作，促使新疆天文臺逐步打開了局面，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，建立了人才培養(yǎng)交換機(jī)制。　　

天文逐夢 觀天利器落戶

作為中科院的一分子，長期以來，新疆天文臺腳踏西部新疆這片承載厚重歷史的廣袤熱土，用天文觀測設(shè)備守望著無垠蒼穹，也為新疆的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供全面的天文服務(wù)。

2022年9月21日13時30分，隨著有關(guān)部門負(fù)責(zé)人、科研人員共同為基石培土，位于奇臺縣的110米口徑全向可動射電望遠(yuǎn)鏡項目正式奠基開工，項目建設(shè)期6年。該項目是我國天文領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，建成后將為引力波、快速射電暴、黑洞、暗物質(zhì)、天體及生命起源等前沿領(lǐng)域搭建世界級觀測平臺。

新疆天文臺臺長王娜介紹，新疆奇臺110米口徑全可動射電望遠(yuǎn)鏡因其建在新疆奇臺縣，所以也稱為QTT（QiTai radio Telescope，簡稱QTT）項目。

這么重要的大科學(xué)裝置，選擇安裝在新疆地區(qū)，殊為不易。王娜說，優(yōu)良的臺址是保證射電望遠(yuǎn)鏡高效、安全運(yùn)行并順利實現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)的重要條件。對于大型射電望遠(yuǎn)鏡，臺址無線電環(huán)境和氣象條件是影響望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行效率的最基本因素。

王娜介紹說，由于衛(wèi)星的無線電發(fā)射產(chǎn)生的干擾是地面臺站均難以避開的，所以在無線電環(huán)境方面主要是考慮來自地面無線電發(fā)射源的干擾情況，而臺址的氣象條件在一定程度上決定大型射電望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計指標(biāo)、運(yùn)行安全和性能。經(jīng)過長期的監(jiān)測、比對和評估，綜合考慮各選址要素，專家們最終確定新疆昌吉回族自治州奇臺縣半截溝鎮(zhèn)石河子村為QTT候選臺址。

事實上，中國諸多科學(xué)前沿領(lǐng)域，都有新疆天文臺的身影。

3月28日2時49分47秒，世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”悄然劃過天宇，綠色激光從2000千米外射向新疆天文臺南山量子通信實驗地面站，后者是中國天地一體化量子科學(xué)實驗系統(tǒng)的重要組成部分。

不僅如此，新疆天文臺先后承擔(dān)了探月工程嫦娥一號到五號、火星探測天問一號在軌飛行器的軌道測量任務(wù)。新疆天文臺下屬喀什觀測站服務(wù)于中國二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是轉(zhuǎn)發(fā)式實驗系統(tǒng)測定軌分系統(tǒng)在中國西部的唯一觀測站，也是分系統(tǒng)內(nèi)觀測配置最為全面的站點，如今為北斗系統(tǒng)相關(guān)試驗提供支持和保障。

而目前國內(nèi)射電和光學(xué)綜合觀測條件最好的南山觀測站，多年積累的理論和技術(shù)正為另兩項宏大工程提供支撐。2016年，慕士塔格峰光學(xué)/紅外大型射電望遠(yuǎn)鏡觀測臺址的選定，為我國光學(xué)天文發(fā)展帶來重要機(jī)遇。2022年，110米口徑的奇臺射電望遠(yuǎn)鏡（QTT）項目開工建設(shè)，被世界頂級科學(xué)期刊《自然》評為當(dāng)年全球最值得關(guān)注的重要科學(xué)事件之一。兩項工程都自南山觀測站起步。正是在這里，蘊(yùn)藏著大國重器落戶新疆的秘密。

天文研究 這里的年輕人很強(qiáng)

“年輕人喜歡挑戰(zhàn)，更愿意迎接挑戰(zhàn)?！蓖跄日f?！?0后”“80后”成為QTT項目建設(shè)團(tuán)隊主體。最年輕的古麗加依娜·哈再孜汗剛滿30歲。她負(fù)責(zé)天線主動面快速測量，這是一項開創(chuàng)性技術(shù)。

QTT拋物面由1920塊面板構(gòu)成，巨大自重會讓面板變形。而觀測要求面板面形精度控制在0.2毫米，也就是說面板變形不能超過半根頭發(fā)絲的厚度。古麗加依娜要通過快速測量，在2分鐘內(nèi)將精準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸給每塊面板后的促動器，后者會持續(xù)作用力于面板上，令其始終保持在標(biāo)準(zhǔn)面形精度內(nèi)?！拔覀兿噜彽拇賱悠骺梢月?lián)動，不像國外，它不‘握手’?！惫披惣右滥日f。

12年來，一個個初出校園的年輕人奮斗于星空下，成長為新疆天文學(xué)研究的中堅力量。他們對QTT項目充滿自豪。“以高頻觀測為例，德國一年能觀測不到1個月，美國GBT望遠(yuǎn)鏡也就1個多月，而我們的QTT項目建成后有6個月的觀測時長，這是多么巨大的優(yōu)勢?！盦TT天線項目負(fù)責(zé)人許謙說，“排除萬難也要成功！”這位自2011年就參與QTT項目的“80后”如今已是博士生導(dǎo)師。

3月23日上午，一場自治區(qū)重大科技專項項目實施方案論證會召開，項目課題的科研骨干，都是新疆天文臺近10年培養(yǎng)起來的。

天文學(xué)是地球上開放度最高的學(xué)科之一。一直以來新疆天文臺都與全球的天文學(xué)家共享觀測數(shù)據(jù)。民間團(tuán)隊亦受益于這種胸襟。正是通過NOWT分享的數(shù)據(jù)，與新疆天文臺深度合作的星明業(yè)余天文觀測團(tuán)隊成員張宓，在2月26日NOWT疏散星團(tuán)觀測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)一顆快速移動天體，它正是那顆3000萬千米外的近地小行星，臨時編號2023 DB2。這讓新疆天文臺成為國內(nèi)第三個發(fā)現(xiàn)近地小行星的中科院單位。

QTT項目建成后，全世界科學(xué)家都可以申請望遠(yuǎn)鏡使用時間，事實上自去年奠基后，已陸續(xù)有國外的天文工作者申請來疆。這意味著新疆將因QTT項目，成為全球天文學(xué)家的競技場。

“你不能說新疆建成了世界一流的天文設(shè)施，卻沒能力做出一流的科研成果。”王娜說，“12年時間，我們的科研和管理團(tuán)隊都有了深厚積淀。事實證明，這里的年輕人，很強(qiáng)！項目還有6年時間建成，無論現(xiàn)在和未來，我們的科研梯隊和培養(yǎng)模式都撐得起這個事情！”

北京天文館第一任館長陳遵媯在《中國天文學(xué)史》中寫道：“世界文化的起源，沒有不和天文相關(guān)聯(lián)的；世界科學(xué)的發(fā)達(dá)，沒有不借天文學(xué)來推進(jìn)的?！?/p>

“天宮”已經(jīng)在我們頭頂環(huán)繞；“嫦娥”“玉兔”開始造訪月球；“天問”從屈原的詩句中飛向火星；“夸父”帶回太陽最新的影像……“大國重器”不僅逐一讓夢想照進(jìn)現(xiàn)實，也漸漸改變著我們的生活。

延伸閱讀：中國科學(xué)院新疆天文臺

中國科學(xué)院新疆天文臺建于1957年，原名為中國科學(xué)院烏魯木齊人造衛(wèi)星觀測站，1987年更名為中國科學(xué)院烏魯木齊天文站，2001年4月更名為中國科學(xué)院國家天文臺烏魯木齊天文站，2011年1月更為現(xiàn)名。新疆天文臺是中國綜合性天文臺之一，是中國西部地區(qū)唯一的天文研究機(jī)構(gòu)。新疆天文臺現(xiàn)有射電天文、光學(xué)天文、太陽物理以及計算機(jī)技術(shù)四個專業(yè)研究室，同時設(shè)有中國科學(xué)院射電天文重點實驗室（分部）、新疆射電天體物理重點實驗室、新疆微波技術(shù)重點實驗室、科技部射電天文與技術(shù)國際聯(lián)合研究中心、中國—中亞天文學(xué)史聯(lián)合研究中心、新疆大學(xué)—國家天文臺聯(lián)合天體物理中心等機(jī)構(gòu)。

新疆天文臺研究方向涵蓋了脈沖星輻射特性及引力波探測、恒星形成與演化、星系宇宙學(xué)、天體化學(xué)、高能天體物理、光學(xué)時域天文和大視場巡天、太陽物理、空間目標(biāo)與碎片和天文技術(shù)與方法等，同時承擔(dān)了深空探測、北斗導(dǎo)航、量子通信等國家重大任務(wù)。通過聚焦前沿、凝練特色，在射電天文多個學(xué)術(shù)熱點領(lǐng)域取得了高水平研究成果。不斷追求學(xué)術(shù)卓越和技術(shù)創(chuàng)新，圍繞國家重大科學(xué)需求，積極開展了超寬帶微波信號接收、射電望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)與控制、數(shù)字信號處理以及天文大數(shù)據(jù)管理等方面的技術(shù)與設(shè)備研發(fā)工作，有效增強(qiáng)了對天文學(xué)前沿研究的支撐能力。

新疆天文臺運(yùn)行有南山、奇臺、慕士塔格、喀什四個基地型野外觀測站，主力觀測設(shè)備有南山26米、25米，喀什13米等射電望遠(yuǎn)鏡，南山1米、1.2米等光學(xué)望遠(yuǎn)鏡集群，這些設(shè)備除了開展天文學(xué)基礎(chǔ)研究以外，還承擔(dān)了多項國家重大觀測任務(wù)，有力支撐了我國天文與空間科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

野外臺站

南山觀測站

南山觀測站位于新疆烏魯木齊市烏魯木齊縣甘溝鄉(xiāng)小峰梁，距烏魯木齊市70公里，觀測環(huán)境優(yōu)良。南山觀測站是中國科學(xué)院射電天文實驗室和中國科學(xué)院空間目標(biāo)與碎片觀測重點實驗室成員，是我國探月工程測控系統(tǒng)VLBI測軌分系統(tǒng)測站。

南山觀測站始建于1991年，目前園區(qū)占地面積312畝，建筑面積11000多平方米。

南山觀測站已成為國內(nèi)乃至全球重要的射電、光學(xué)和應(yīng)用天文觀測研究平臺。現(xiàn)擁有26米等射電天文望遠(yuǎn)鏡，主要從事VLBI觀測及天體物理觀測研究；擁有1米大視場光學(xué)望遠(yuǎn)鏡以及小型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡集群，主要開展光學(xué)天文實測和研究，1.2米量子通信望遠(yuǎn)鏡完成了量子衛(wèi)星科學(xué)實驗并繼續(xù)承擔(dān)科研任務(wù)；擁有3套GPS設(shè)備，分別是IGS基準(zhǔn)站，探月網(wǎng)GPS站和陸態(tài)網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)站。

南山觀測站是全國科普教育基地、新疆維吾爾自治區(qū)青少年科技教育基地，同時也是烏魯木齊青少年科普教育基地、國防教育示范基地和民族團(tuán)結(jié)教育示范基地，在普及科學(xué)知識、弘揚(yáng)科學(xué)精神方面發(fā)揮了獨特作用。

喀什觀測站

新疆天文臺喀什觀測站位于新疆喀什市墓士塔格東路，2006年6月開工建設(shè)，2009年5月正式運(yùn)行。實用面積40.5畝，是新疆天文臺下轄的野外臺站之一?！?/p>

奇臺觀測站

中國科學(xué)院新疆天文臺奇臺觀測站位于新疆昌吉州奇臺縣半截溝鎮(zhèn)，距離烏魯木齊260公里，距離奇臺縣城約60公里，海拔約1760米。

奇臺觀測站是目前世界最好的射電天文觀測臺站之一，同時也是中國科學(xué)院新疆天文臺110米口徑全向可動射電望遠(yuǎn)鏡項目建設(shè)臺址。110米口徑全向可動射電望遠(yuǎn)鏡建成將使奇臺觀測站成為引力波、脈沖星、恒星形成及空間探測多科學(xué)目標(biāo)研究的重要基地。

慕士塔格觀測站

中國科學(xué)院新疆天文臺慕士塔格觀測站位于新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州阿克陶縣布倫口鄉(xiāng)境內(nèi)，海拔4520米。自2017年1月開始，通過對臺址視寧度、氣象參數(shù)、夜天光、全天云量、大氣水汽含量等數(shù)據(jù)監(jiān)測，結(jié)果表明，該臺址具有非常優(yōu)良的光學(xué)天文觀測條件，十分適合開展光學(xué)/紅外波段的天文觀測。

目前慕士塔格觀測站運(yùn)行有多臺套臺址監(jiān)測設(shè)備以及一臺50cm衍射極限成像望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文觀測研究工作。隨著臺址建設(shè)的加速進(jìn)行，慕士塔格觀測站將成為國內(nèi)重要的具有國際影響力的光學(xué)天文實測基地。

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（整理：王東升 素材來源：新華社 央廣網(wǎng) 中國科學(xué)報 中國科學(xué)院新疆天文臺網(wǎng)站 天山網(wǎng)-新疆日報 新疆廣播電視臺 新疆共青團(tuán) 陜西日報）