当今世界,科技已经成为一个国家硬核实力的体现。党的二十大报告强调,要“坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,加快实现高水平科技自立自强。以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战”。打赢这场攻坚战,习近平总书记对国家战略科技力量寄予了厚望。
2013年7月17日,习近平总书记到中国科学院考察工作时提出了“四个率先”的目标要求。2016年9月,中国天眼(500米口径球面射电望远镜,英文简称FAST)建成,习近平总书记在贺信中提出明确要求,高水平管理和运行好这一重大科学基础设施,早出成果、多出成果,出好成果、出大成果。为了落实习近平总书记指示,中国天眼团队连续3个春节假期都奋战在望远镜现场,用时两年完成了望远镜的调试任务。
疫情期间日夜坚守,保证望远镜高效运行,并快速建立了为用户服务的全链条服务体系。望远镜正式运行以来,中国天眼发现脉冲星超过800颗,是国际上同一时期其他望远镜发现脉冲星总数的3倍以上;有11篇论文被《自然》和《科学》接收或发表,在脉冲星物理、快速射电暴、中性氢宇宙学、低频引力波探测等领域获得了一批具有国际影响力的重要科学成果,且连续两年入选两院院士评选的中国十大科技进展新闻。
中国天眼成功投入运行标志着中国射电天文观测设备完成了由“追赶”到“领先”的跨越。人无远虑,必有近忧。我们必须清醒地认识到,中国天眼在国际上面临激烈的竞争。射电波段是人类认识宇宙最重要的窗口之一,一些宏伟的计划正在孕育,比如国际合作的平方公里阵列射电望远镜(SKA)计划于2029年完成第一阶段建设任务,美国下一代甚大阵(NGVLA)计划于2035年投入使用等。
它们都可以完全覆盖中国天眼的工作频率,灵敏度与中国天眼相当,分辨率远胜于中国天眼。围绕抢占科技制高点的目标要求,中国天眼团队时刻牢记总书记“早出成果、多出成果,出好成果、出大成果”的指示要求,全力提高可持续创新发展能力。
继续提升中国天眼的性能,努力推进国际前沿的相位阵馈源(PAF)先进接收机的研制。相位阵接收机是解决大口径射电望远镜巡天效率不足的重要手段,也是制约我国中低频射电天文领域发展的“卡脖子”技术。在这方面,我们目前已经完成原理样机的试制与测试,未来团队将针对该技术反复迭代提升性能,争取在3到5年内,实现世界一流水平、可安装到中国天眼上使用的相位阵接收机的突破,数量级地提升中国天眼巡天效率。
不断拓宽望远镜的功能和工作领域。技术研发团队在帮助天文学家探索宇宙、取得更多突破的同时,在深空探测及通信、脉冲星时间基准、近地天体预警、空间碎片探测等领域发展探测技术,以充分发挥中国天眼灵敏度优势,为国家重大战略需求服务。启动中国天眼核心阵的关键技术研究工作。我们团队正在研究与推进一种低成本、可快速实施的阵列方案。
这个阵列方案计划在中国天眼周边5公里范围内实施,将充分利用台址范围的优良电磁波环境,且不影响地方经济发展,能在未来10到20年保持核心竞争力。总之,团队正在探索能长久保持中国天眼国际核心竞争力的最佳途径。发挥中国天眼以点带面的能力。过去多年,中国天眼团队与相关企业不断进行联合攻关,部分关键部件的研发和生产取得了重要进展,比如在微波测距技术、促动器等方面的研究效果显著。
最近,与贵州钢绳合作启动的馈源支撑索研发获得重要进展,预计年底投入使用。未来,我们还计划与国内相关企业联合开展大功率电机、减速机等的研发,提升关键部件的研发和生产能力,推动相关领域企业技术革新。荣誉只属于过去。中国天眼团队将始终保持从零开始的态度、保持严谨务实的工作传统,继续脚踏实地进行原创性引领性科技攻关。