薛随建:中国参与TMT国际合作亟需国家立项支持

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北京,北京,3月17日(记者孙子发)作为广场公里射电望远镜(SKA)的七个创始成员之一,中国和其他六个国家日前签署了SKA天文台大会,标志着国际科学项目。 SKA建设迎来了一个重要的里程碑。

中国科学院国家天文台副主任薛守建,也是SKA科技咨询委员会成员,最近接受了来自Chinanews.com的记者采访。他对这一进展感到非常满意,并希望以此为契机,促进中国队作为创始成员的参与。下一代巨型光学红外望远镜—— 30米望远镜(TMT)国际合作计划,尽快得到国家层面的支持,推动中国天文研究在光学望远镜领域的发展。

薛随建介绍TMT项目运行效果示意图。 孙自法 摄
薛绥坚介绍了TMT项目的运作效果。孙子发照片

什么样的天文望远镜是TMT?

薛绥坚目前是TMT国际天文台理事会成员,科学委员会成员和中国项目部(CTMT)经理。他说,TMT是一种地面光学/红外线下一代旗舰望远镜,主镜直径为30米。总成本约为18亿美元。它将建在夏威夷莫纳克亚的世界顶级天文观测站。 。根据目前的情况,TMT将在2028年左右完成所有主体和第一代科学仪器的建设,并开始第一次光观测。它将成为地面光学天文望远镜和望远镜的下一个时代,它将在未来几十年中主导光学天文观测。一。

TMT主镜比标准篮球场大得多。镜子由492 1.44 m六角形非球面镜组成。与最新一代射电望远镜的反射面的区别在于分米,光学TMT。镜面加工的精度需要达到10减7平方米,相当于头发直径的1%。 TMT还集成了自适应光学系统,并配备了激光制导星光发射子系统,其光收集能力是凯克望远镜的10倍,分辨率是哈勃太空望远镜的10倍。

经过天文场中继观测研究后,2.5米望远镜发现宇宙正在扩张。 10米望远镜证明宇宙在加速和扩张。未来的30米望远镜会带来什么?薛绥坚说,TMT决心探索“两个黑暗,一个黑色三个起源”(暗物质,暗能量,黑洞和密集的天体,宇宙的起源,天体的起源,生命的起源)作为科学目标,它有望揭示暗物质和暗能量的性质和检测。宇宙中最早形成的天体,观测黑洞的形成和发展,寻找外星陆地行星和外星生命特征,以及几乎所有天文学领域都将受益。

中国为什么要参与TMT项目合作

薛绥坚指出,在射电天文领域,中国已经独立建造了FAST(500米球面射电望远镜)并正式签署了SKA天文台的国际合作,但在光学天文领域,中国目前的最大直径为4米郭守敬望远镜(大田区多目标光纤光谱天文望远镜,LAMOST)是一种特殊功能的光学望远镜。 10米综合性能光学望远镜仍然空白。它远非国际先进水平。迫切需要赶上国际合作,实现跨越式发展。

根据目前的观察,天文学家提出了宇宙起源和演化的一般理论图景,并验证这些理论,研究宇宙的本质,起源和演化,需要一个更大的30米光学望远镜。美国和欧洲正在规划和开发下一代超大型30米光学/红外望远镜,包括TMT,24.5米巨型麦哲伦望远镜(GMT)和39米欧洲望远镜(ELT) )。项目。

薛绥坚说,中国天体物理发展战略专家委员会委托天文仪器和国际合作工作组对三个项目进行研究,评价和比较,最后选择并正式推荐中国参加最符合国情的TMT项目。最有利的天文发展。 2009年2月,委员会通过了关于中国参与TMT国际合作的决议,强调参与TMT国际合作是与中国21世纪天文学发展有关的重大战略决策。这是一个不容错过的机会本世纪,对于中国天文学和其他相关科学技术的发展具有深远的影响。随后,中国科学院国家天文台,长春光学精密机械与物理研究所和光电技术研究所共同成立了TMT国际合作促进委员会。

他认为,通过参与TMT国际合作,中国将根据投资比例科学地分享观测时间,为几代天文学家提供进入国际领域,实现科学突破的机会;技术上可以学习和分享国际大型光学设备的研发和先进制造。综合经验;人才和管理层可以与世界一流的团队一起开发顶级科学设备,享有TMT管理和运营的平等权利,学习先进的管理经验。所有这些好处也将为中国未来建造大口径光学望远镜奠定重要基础。

此外,TMT位于北半球,也可以连接到LAMOST和FAST,以更好地研究暗物质和暗能量的性质,探测第一代天体,了解大质量黑洞的形成和生长,以及表征系外行星系统的外观。天文学的前沿话题。

中国的TMT团队是“一切准备就绪,只欠风”

薛绥坚说,经过观察员,研发合作伙伴,科学界总协议的签署以及TMT国际天文台(TIO)的成立,由中国科学院国家天文台领导的中国TMT小组与加州大学,加州理工学院和日本国家天文台一起,成为TMT的创始成员。后来加入了印度科技部和加拿大国家研究委员会。

在中国TMT团队参与该项目的过程中,也得到了中国科技界的积极响应和支持:2009年9月,中国眼镜业创始人王大钊等19位院士致函国务院就参加TMT国际合作项目提出建议; 6月,14位中国工程院院士联合推荐积极参与TMT国际合作项目; 2011年10月,科技部组织了“中国参与国际天文科学工程专家论证”,专家组认为TMT项目合理可行,并参与中国。强烈推荐SKA和TMT; 2013年12月,《中国科学技术发展报告》明确表示“中国正式成为TMT国际科学计划的主要合作伙伴”; 2015年9月,国家级天文领域同行专家对“十三五”国家重大技术基础设施项目提出了八项建议,在天文学领域进行了咨询和评估,并以TMT排名第一; 2016年6月,TMT国际合作项目在北京举行的中美大学天文合作峰会上,希望TMT成为中美大学天文合作平台。

中国TMT团队由11个研究所和7所大学参与TMT科学探索和技术研发,并承担TMT 10%的任务份额,其中研发贡献率不低于70%。中国的核心TMT任务包括拼接镜子镜单元制备,巨型主动科学转向镜系统设计与制造,激光与激光导星系统,科学仪器宽视场光谱仪和红外成像光谱仪多子任务,科学仪器制冷系统,第二生成科学仪器,高分辨率光学光谱仪和中红外成像光谱仪。

目前,TMT的所有国际合作伙伴都在积极推动项目建设。中国TMT团队的技术实力和研发计划得到了国际认可。物理贡献的发展取得了重要进展:非球面镜的制备,现有设备的使用和两个1.1米的实验。镜面,预应力环抛非球面镜批量制备技术路线已通过国际评估验证,正在开展5米环抛机和全口径预应力加载试验装置,用于全尺寸副镜的研磨;细微的脉冲钠导向激光项目已经在中国和国外的几个观测站进行了几次现场试验,工程样机的开发已经开始。

薛绥坚指出,到2018年底,中国的TMT团队包括实物研发贡献已投入1亿多元,中国参与TMT国际合作可谓“一切准备就绪,只欠东风”,这个“东风”是尽快在国家层面建立项目促进TMT国际合作作为中国主要的国际科技合作计划,授权由中国科学院国家天文台领导的中国TMT团队履行TMT协议承诺,促进实物捐助研发,为中国TMT团队后续项目提供稳定持续的政策支持和资金支持。投资,树立中国负责任大国的形象,切实维护TMT项目在中国的权益。

在刚刚结束的两届中国人大会议上,李克强总理在2019年政府工作报告中明确表示“扩大国际创新合作”“进一步增加基础研究项目间接资金的比例,并开展试点工作项目资金使用项目。“比例由科学研究团队决定,并由科学界使用。在这方面,薛绥坚呼吁制定相关的科技创新政策,特别是“包装制度”改革,开展TMT国际合作项目的试点示范。 (完)

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