普定县司法局党史宣传——牢记殷切嘱托 忠诚干净担当 喜迎建党百年:《人民日报》关注:“中国天眼”,聆听宇宙的声音

文章来源:人民日报

  2021年3月31日,“中国天眼”(FAST)正式向全球天文学家开放。“中国天眼”是什么?它是我国具有自主知识产权、用于探索宇宙的单口径球面射电望远镜。有了它,可以推动对宇宙深空的了解与探测,为天文学的发展提供新的可能。

  “中国天眼”有多大?它口径500米,发射面积相当于30个标准足球场那么大。如果在里面倒满矿泉水,全世界70亿人平均每人可分4瓶。它能看多远?能看穿130多亿光年的区域,接近宇宙边缘。目前,“中国天眼”是世界上最大的也是最灵敏的单口径射电望远镜。

  借鉴抛物面天线原理,从地球聆听来自宇宙的信号

  “中国天眼”的学名是500米口径射电望远镜。不同于常见的通过可见光进行观测的光学望远镜,射电望远镜通过接收宇宙中不可见的无线电波来“观测”宇宙。我们上方厚厚的大气层有两个“窗口”:  一个是可见光窗口,千百年来人类都是通过这个窗口观测宇宙的;一个是无线电窗口,上世纪30年代,无线电天文学先驱卡尔•央斯基偶然发现了来自银河系中心的信号,射电天文学的大幕由此拉开,推动人类认识宇宙起源、生命起源。

  “中国天眼”是当今射电天文学的“重器”。其基本原理是什么呢?我们都知道,平行电磁波遇到抛物面反射后会汇聚到焦点的位置。对射电望远镜来说,把反射面做成抛物面的形状,然后在焦点位置放置一台接收机,就可以汇集天体发出的电磁波信号,从而进行天文观测。抛物面的面积越大,汇集的信号就越多,也就越能探测到更暗弱、更遥远的天体。所以,自卡尔•央斯基意外发现射电天文观测窗口之后,各国天文学家就一直致力于建造反射面尽可能大的巨型射电望远镜。

  与此同时,伴随人类对无线电的大规模使用,产生了越来越多的无线电波,干扰了人类对太空信号的接收。在1993年国际无线电大会上,包括中国在内的多个国家提出倡议,希望在地球电磁波环境被破坏之前,建造出超大口径的射电望远镜。次年,以南仁东先生为代表的中国科学家开始“中国天眼”的探索,开启了“把不可能变成可能”的征途。

  难度大、突破多,“中国天眼”在灵敏度上占据制高点

  到底能建口径多大的望远镜,取决于最终找到多大的洼地。适宜的洼地非常难找,因为它要同时符合四大条件。首先要足够大、足够圆,否则只是开挖和支护成本就会让这个项目无法实现;其次,要远离人口密集区域,这样才能保证优良的电波环境;再次,不能积水,不然设备寿命难以保证;最后,还要有优良的地质条件,否则无法建成大型、高精度的天文观测设备。

  从1994年到2006年,南仁东带领团队,从8000多幅地图中选出300多个洼坑,再进一步将范围缩小至几十个。团队几乎走遍这些洼地,现场踏勘,风餐露宿。最终,将台址定在贵州平塘县克度镇的大窝凼洼地。

  台址确定后,如何设计、如何实现、建成之后如何调试和使用,都没有现成经验可以借鉴:关键技术无先例可循、关键材料需从头研制。

  “中国天眼”设计不同于世界上已有的单口径射电望远镜,这首先体现在“视网膜”和“瞳孔”的设计上。“视网膜”指反射面;“瞳孔”指馈源舱,即放置接收宇宙外信号装置系统的舱体。

  作为世界首创,“中国天眼”的“视网膜”是主动反射面,可以改变形状,一会儿是球面,一会儿是抛物面。具体来说,这张庞大的可动的“视网膜”是一张由6670根钢索编制的索网,挂在一个由50根巨大钢柱支撑的直径500米的圈梁上;索网上铺有4450块、380多种反射面单元;索网下方是2225根下拉索,每一根下拉索都被固定在地面上的作动器上,通过操纵作动器,拉动下拉索来改变索网形状,从而对天文信号进行收集和观测。

  “中国天眼”的“瞳孔”即馈源舱,也是一个大胆的突破性设计。大多数传统射电望远镜的“瞳孔”位置是固定的,或仅可以微调。“中国天眼”则完全不同,采用的是全新的轻型索驱动控制系统,这让“中国天眼”的“瞳孔”可以自如改变角度和位置,更有效地收集、跟踪、监测更丰富的宇宙电磁波。

  从体量来说,原世界第一大射电望远镜的馈源舱重1000多吨,“中国天眼”馈源舱重仅约30吨。体积小带来多方面的优势,比如可有效减少光路遮挡、减少干扰信号,从而让波束非常干净,更有利于天文观测。

  “中国天眼”在设计上的突破创新,为“从图纸到现实”的制造带来巨大挑战。而应对挑战的过程,也正是国产精准制造不断创造奇迹的过程。比如,要实现反射面(即索网)可改变形状这个世界首创设计,要求构成索网的钢索像弹簧一样有一定伸缩性,疲劳强度是现有标准的两倍多,国际上未有先例;还要求每根钢索的加工精度要达到1毫米,把传统标准提升了一个数量级。

  两年来,科学家们持续全方位地改进索体工艺,一根钢索要进行200万次疲劳实验。经历了近百次的失败后,最终成功解决了这个关键问题,实现了3项世界创举:超大跨度、超高精度、主动变位式的索网结构。

  建设完成之后,“中国天眼”进入调试阶段。巨型望远镜调试涉及天文、测量、控制、电子学、机械、结构等众多学科,是强交叉学科的应用性研究,国际上传统大射电望远镜的调试周期很少低于4年。“中国天眼”开创了新模式,其调试工作也更具挑战性。

  截至目前,已经实现跟踪、漂移、运动扫描、编织扫描等,提前完成功能性调试。在性能调试方面,“中国天眼”直径500米,却要实现毫米级的精度,难度相当大。当前,望远镜测量基准网的精度已提升至1毫米以内,其中,灵敏度水平是世界第二大望远镜的2.5倍,这是中国建造的望远镜第一次在灵敏度这个参数上占据制高点。另外,19波束已经完成安装,其意义也非常重大:可将望远镜视场扩大至原来的19倍,大幅提升望远镜的巡天效率。

  “中国天眼”专利技术被运用于多个领域,持续孵化科学新成果

  “中国天眼”团队敢想敢做,难度大、挑战大,其设计、建造的过程既是攻坚克难的过程,也是创新性成果相继产生的过程。许多具有我国自主知识产权的专利技术相继诞生并得到应用。比如,超高疲劳性能钢索结构被应用于大型体育场馆,高精度索结构生产体系被应用于港珠澳大桥等建设。

  在整个制造、安装过程中还产生了许多国家级、省级工法。比如,在为“中国天眼”铺设“视网膜”过程中,4450块反射单元、6670根钢索、上万个关节轴承,都是工人们在几十米高空一块块、一根根、一个个拼装完成的,容错率为零。这些复杂工法将有助于未来大型复杂项目的精准建造。

  可以说,“中国天眼”是一个现代工程奇迹,它凝结了20多个科研机构、上百名科研人员的心血,汇聚了几千名一线工人的汗水。建造条件艰苦,很多人在现场工作几天,身上就会起满红疙瘩。潮湿、阴冷的工棚没有空调或暖气,每个人的被子潮湿得快要挤出水来。常有人说,只有中国才能做成“天眼”,我想,做成“天眼”所依靠的,就是这种永不言弃、众志成城的精神。

  2017年10月,“中国天眼”首批科学成果公诸于世。如今,基于“中国天眼”数据发表的高水平论文已有70余篇;所发现的脉冲星数量已超过300颗,是同一时期国际上所有其它望远镜发现数量总和的3倍。为什么发现脉冲星至关重要?脉冲星是正在快速旋转的中子星,密度极高,每立方厘米重达上亿吨。它自身如灯塔一般散射光芒,时时刻刻地扫描着宇宙;它自转速度很快、自转周期精确,堪称宇宙中最精确的时钟。因此,把握脉冲星,有利于建立“宇宙导航系统”,有助于人类在未来实现星际旅行的梦想。

  接下来,“中国天眼”将进一步在低频引力波探测、快速射电暴起源、星际分子等前沿方向加大探索,加强国内外开放共享,推动重大成果产出,勇攀世界科技高峰。我们青年一代科学家也将努力“用”好凝结了中国4代科学家心血的“天眼”,产生更多科研成果,推动人类对宇宙的探索和认知。(作者 FAST总工程师 姜鹏)

【复建张仲景国医大学、实施医圣祠文化园项目……健康南阳注入“#中医药# 力量”】#南阳# #南阳身边事# 今年,我市将以中医药强市战略为指导,以传承、创新、发展为主题,遵循中医药发展规律,发挥南阳中医药资源优势,以“一区(国家中医药综合改革试验区)、一市(创建全国基层中医药工作示范市)、一城(张仲景健康城)”建设为载体,推进中医药事业和产业高质量融合发展,推动中医药大市向中医药强市转变,助力南阳新兴区域经济中心建设……这是4月16日,记者从2021年全市中医药工作会议上获悉的。

在“一区”建设中抢抓南阳中医药发展新机遇
南阳作为全国14个国家中医药综合改革试验区之一,有基础、有优势在中医药发展的新时代浪潮中有更多的作为。

在试验区建设中,我市将强力推进中医药强市战略,主要目标是建设“全球中医圣地、全国中医高地、全国健康养生之都”。市委、市政府今年要实施三大中医药工程,也是南阳中医药的标志性工程,是在南阳试验区建设中打造中医药教育、文化、医疗高地的重要支撑,即复建张仲景国医大学、实施医圣祠文化园项目、建设市中医院新院。张仲景国医大新址在城乡一体化示范区,占地3000亩,一期1000亩,计划今年开工,明年开始招生。同时,市委、市政府决定实施张仲景国医大“四合一”项目,张仲景国医大建成后,力争挂“中国中医科学院大学南阳校区”牌子;依托张仲景国医大,规划设立南阳中医药研究院,力争挂“中国中医科学院南阳分院”牌子;加快推进市中医院新院建设,今年上半年开工,建成后作为张仲景国医大学附属医院。以医圣祠为核心,建设医圣祠文化园暨张仲景博物院,打造集文物保护、典籍收藏、文化展览、学术交流、中医诊疗、研学体验、观光旅游等功能于一体的全球中医圣地、世界中医药文化地标,今年要加快建设步伐,3年内完成建设任务。

以“一市”建设推进中医药事业高质量发展
全国基层中医药工作示范市是全国基层中医药工作先进单位的升级版。今年,我市要启动第一批全国基层中医药工作示范市(县)创建工作。各县市区也要及早打好基础,对标完善提升,积极创建“全国基层中医药工作示范县”。

推进中西医结合。今年,我市将在综合医院、妇幼保健院等专科医院,逐步推广“有机制、有团队、有措施、有成效”的中西医结合医疗模式。加大“西学中”培训覆盖面,分批次对医院临床医师开展中医药专业知识轮训。

扩充优质中医医疗资源。南阳医专附属中医院和张仲景医院今年要创成“三甲”中医院,市中医院要确保今年顺利通过“三甲”复审,内乡中医院要启动创“二甲”,卧龙中医院要启动创二级中医院。市局将择优支持建设2家左右县级三级中医院。乡镇卫生院和社区卫生服务中心要实现中医馆建设全覆盖,至少30%要建成“南阳市示范中医馆”。同时,今年要再建成一批中医药服务示范村卫生所(室)。要组建紧密型的中医医联体、医共体和中医专科联盟,要实施“名医堂”工程,以优势中医医疗机构和团队为依托,建立一批名医堂执业平台,打造一批名医团队运营的精品中医机构。

提升中医药服务能力和管理水平。今后,中医药要纳入突发公共卫生应急体系,建立中西医协同机制,中医药人员第一时间全面参与公共卫生应急处置,中医药防治举措全面融入应急预案和技术方案。要引导中医临床医师学经方、用经方、考经方。

加强人才队伍建设。要启动首届“南阳市基层名中医”评选活动,要继续推进国家“百千万”人才工程(岐黄工程)、省“仲景工程”和省“369人才工程”;加强基层住院医师规范化培训和助理全科医生培训,做好中医订单定向免费医学生培养和安置工作;继续开展全科医生转岗培训和基层专业人员中医药适宜技术培训工作。

强化中医专科和科研建设。今年全市要再建成2至3个省级中医重点(特色)专科、3至5个市级中医重点(特色)专科。市中医院要全力推进市中医院儿科、骨伤科两个国家重点专科和省级区域中医专科诊疗中心建设。各级中医院都要积极联合国家级、省级中医药高校和中医院,广泛开展合作,带动提升自身学术水平。

加强中医药文化建设。“一节一坛一会”是南阳中医药的品牌节会。今年上半年要筹办好第四届中国艾产业发展大会,丰富大会内容,把艾产业大会办成推进南阳艾产业发展的重要平台。下半年要筹办好第十五届张仲景医药文化节和第九届仲景论坛。

以“一城”建设推进中医药健康产业高质量发展
建设张仲景健康城是市委、市政府推进南阳中医药发展的战略部署和决策,被列为全市九大专项重抓重推。

张仲景健康城核心布局是“1+3+N”,“1”即南阳市中心城区,“3”即医圣祠文化园、张仲景健康养生园、张仲景健康产业园三个核心园区,“N”即培育发展N个龙头企业、建设N个中医药特色小镇、中医药健康旅游基地、中药材物流基地等中医药支撑项目。今年,张仲景健康城计划实施13个重点项目,总投资299亿元,计划完成投资39亿元。

继续推进三个园区建设。张仲景健康养生园一园两址:紫山麒麟湖区域和鸭河区域。紫山张仲景健康养生园重点项目有两个:一个是总投资20亿元的紫山蓝城颐养小镇,另一个是总投资50亿元的蓝城南阳麒麟湖康养小镇。两个项目均要上半年开工建设。鸭河张仲景健康养生园重点项目是总投资30亿元的鸭河云程林康养综合体,今年要完成9万平方米建设任务。张仲景健康产业园今年要完成园区产业规划,抓紧土地调规,为项目用地提供保障。

除三园外,列入张仲景健康城的重点项目还有南阳市传染病医院(市中心医院北京路院区)、唐河县人民医院分院、桐柏映山红健康养老养生产业示范园区、社旗县城乡健康养老服务中心、方城县10万亩裕丹参产业园、豫西南(内乡)中药材物流基地等支点项目。项目所在单位和县区要建立台账,加快项目建设进度,年底接受市专项办考核。

打造现代中药产业优势走廊。南阳是中药材主产区之一,要发挥优势,致力打造“八大宛药”品牌,力争在全国中药市场占有一席之地。要提升中药材质量,注重加强质量追溯体系建设,培育一批道地中药材生产示范基地。今年的目标是全市中药材种植面积发展至190万亩,建成道地药材生态种植示范基地5至7家,“定制药园”2至3家。要巩固艾草产业。要打造世界艾乡,加快社旗国医仲景艾草产业园、卧龙综保区艾草出口加工产业园建设,推进艾草日化产品、灸疗养生保健服务进宾馆、进旅游景区。要推进现代中药产业发展,在高新区规划建设开放性的现代中药公共研发服务平台。

发展中医药健康产业新业态。各县区要建设1至2个中医药特色小镇,今年要全部规划到位,具备条件的先行开工。联合文旅部门,携手打造2至3个中医药健康旅游基地,推进社旗、南召、唐河、西峡等有条件的县区建设田园综合体+中医药的健康旅游基地。

全媒体记者 王雪
编辑 蔡婧
审核 高如衡

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