希望青少年立志于天文

■葉叔華

“其實(shí)天文科技可以幫助人們了解地震，也可以為人類尋找未來的家園，還能啟迪人類尋找新的能源。”我國(guó)著名天文學(xué)家、中科院院士葉叔華近日走上“相約名人堂——與院士一起看世博”的講臺(tái)，暢談天文科技進(jìn)展與人類的未來生活。

以“中國(guó)的最新天文科技”為講演主題，葉叔華用了1個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間，介紹了我國(guó)在天文儀器上的進(jìn)展：去年，LAMOST（大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡）在中科院國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)基地落成；FAST（500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡）將于2014年在貴州建成；未來，我國(guó)還要在南極內(nèi)陸冰穹高原上建南極天文臺(tái)……利用這些儀器，天文學(xué)家們?cè)噲D解開許多謎團(tuán)：宇宙的第一縷曙光何時(shí)出現(xiàn)？暗物質(zhì)和暗能量的實(shí)質(zhì)是什么？星系是如何形成和演化的？生命是如何起源的？

中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)圖出爐

2010年5月12日是汶川地震兩周年紀(jì)念日。“地震預(yù)報(bào)很難。”葉叔華被問及對(duì)于此前全球發(fā)生的地震等一系列自然災(zāi)害的預(yù)測(cè)問題時(shí)坦言，“觀測(cè)地殼運(yùn)動(dòng)，它能回答什么地方危險(xiǎn)，而不是什么時(shí)候危險(xiǎn)。”

從上世紀(jì)90年代起，葉叔華就致力于開拓天文地球動(dòng)力學(xué)研究，發(fā)起和創(chuàng)建“亞太空間地球動(dòng)力學(xué)”國(guó)際合作項(xiàng)目，她帶領(lǐng)中科院上海天文臺(tái)的科學(xué)家一直走在該領(lǐng)域的世界前沿。

“地球也是一個(gè)天體，表面在不斷變動(dòng)，精密測(cè)繪的地圖會(huì)發(fā)現(xiàn)10年尺度內(nèi)的地形變化。”為什么我國(guó)西部地震多發(fā)而東南相對(duì)平穩(wěn)？那是因?yàn)橛《妊蟀鍓K不斷往北沖擊亞歐板塊所致，而向北推擠的地殼物質(zhì)轉(zhuǎn)了個(gè)彎，流往四川、云南等地，導(dǎo)致全球發(fā)生在大陸上的地震中，比較強(qiáng)烈、6級(jí)以上的地震1/3發(fā)生在中國(guó)境內(nèi)，應(yīng)該說中國(guó)是受災(zāi)較嚴(yán)重的地方。

葉叔華表示，目前，天文工作者已經(jīng)制作了第一張關(guān)于中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)的圖，并有可能在以后發(fā)展成為國(guó)家的一個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，“國(guó)際上也聯(lián)合在地形上選取了一些基準(zhǔn)站，把地球表面到底怎么動(dòng)給定下來。雖然測(cè)不出什么時(shí)候地震，但能夠知道往哪里跑，那也行。”

為“嫦娥”指明方向

在上海佘山的腳下，一座口徑65米、高70米、重2700噸的射電天文望遠(yuǎn)鏡將在2012年基本建立，它能清楚地聽到來自宇宙深處的“聲音”——微弱的射電信號(hào)。建成后，它將為我國(guó)深空探測(cè)項(xiàng)目提供定規(guī)觀測(cè)。

“當(dāng)時(shí)嫦娥一號(hào)為了安穩(wěn)起見，繞了地球3周才到月球上去。”葉叔華介紹說，“以前我們放的衛(wèi)星，最遠(yuǎn)只到8萬公里，通訊衛(wèi)星距離地面只不過3.6萬公里，從來沒有去過這么遠(yuǎn)的地方。月球的距離是38萬多公里，一下子走了那么遠(yuǎn)，心里一點(diǎn)把握都沒有，所以當(dāng)時(shí)動(dòng)用了所有的資源來跟蹤。”

包括中科院上海天文臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡在內(nèi)的資源組成了一張全國(guó)VLBI（甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)）網(wǎng)，最終成功完成了嫦娥一號(hào)衛(wèi)星的測(cè)軌和定位任務(wù)。“但是，當(dāng)時(shí)上海的射電望遠(yuǎn)鏡最老、最小，都已經(jīng)過了應(yīng)用期。在中科院和上海市政府的支持下，一個(gè)口徑65米的全國(guó)最大的射電望遠(yuǎn)鏡即將在上海建成。無論是口徑還是性能，這個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡在國(guó)際上都數(shù)得上，而且正好能趕上探月二期。到那時(shí)，我們就能靠它為‘嫦娥’指明方向了。”

在葉叔華看來，登月既為找能源，也為找家園。她說，今年我國(guó)即將發(fā)射嫦娥二號(hào)再次探測(cè)月球，這次將會(huì)想辦法分析月球表面的土壤。“月球上有大量的氦三，是一種目前已被世界公認(rèn)的高效、清潔、安全、廉價(jià)的核聚變發(fā)電燃料。”

65米射電望遠(yuǎn)鏡還將“擴(kuò)大”歐亞版圖。中國(guó)參加了歐亞大陸的一個(gè)望遠(yuǎn)鏡大陣，上海的射電望遠(yuǎn)鏡建成后，加上歐洲、南非的望遠(yuǎn)鏡，全世界的望遠(yuǎn)鏡版圖就將擴(kuò)大，因此“歐洲對(duì)我們的期望很大”。

未來人類可以住火星

“遙遠(yuǎn)的南極是少數(shù)幾個(gè)天文觀測(cè)的好地方。”葉叔華透露，我國(guó)今年就要將有效口徑70厘米的望遠(yuǎn)鏡運(yùn)至南極安裝，而“十二五”期間要在南極內(nèi)陸安裝更大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。

運(yùn)用天文科技的手段，可以找到地球的危險(xiǎn)地帶，從而盡量避免人類可能遭遇的危害。“我國(guó)不但要到月球上去，很快還有到火星上的計(jì)劃，這個(gè)計(jì)劃也在我們上海天文臺(tái)籌措當(dāng)中。”天文的研究領(lǐng)域還涉及地球之外有沒有適合人類居住的場(chǎng)所，現(xiàn)在認(rèn)為火星可能是的，木星有一個(gè)衛(wèi)星可能是的，土星有一個(gè)衛(wèi)星可能是的。“也許有一天我們跑去把它綠化了，溫度也低了，那么十代、二十代、一百代以后可以移民到那兒去。”葉叔華表示。

目前，科學(xué)家正在探索把氫合成氦的過程 “控制”起來，讓它“聽話”，慢慢把能量放出來。“估計(jì)30-50年后將有機(jī)會(huì)給人類使用。”談及天文對(duì)人類生活所作出的貢獻(xiàn)，葉叔華滔滔不絕。

葉叔華坦陳，在空間觀測(cè)上，我們與世界強(qiáng)國(guó)還存在很大差距：“你看，人家都在月球上行走了，我們才剛剛放一個(gè)飛船到月球上。”但是中國(guó)的天文科技正逐漸走向世界，“后來者往往可以居上，但是需要時(shí)間。所以特別希望，我們的青少年朋友，能夠立志于天文”。