原標題:閱讀上海100勝 32丨九峰望遠 眺望天際深處 聆聽銀河細語
松郡九峰,地處松江區西北角,呈西南-東北走向。天馬山腳下的天馬望遠鏡,是彰顯上海科創風采的新地標。位於西佘山之巔的上海天文博物館和地處西佘山東麓的佘山地震基準臺,則記錄了百年科學風雲。還有不遠處的佘山國家森林公園、月湖雕塑公園、歡樂谷、瑪雅海灘水公園……松郡九峰今天可供遊覽、參觀之處實在不計其數。
佘山、天馬山、辰山、厙公山、鳳凰山、薛山、機山、橫雲山、小昆山,合稱“松郡九峰”。在松江西北的平疇良田之間,有一群連綿的小山丘。這是上海難得的山林風景線。
孫中欽 李銘珅 攝
史載,這九峰每峰均有八景十景不等,九峰共計一百餘景。今天,就來表表九峰望遠篇。天馬望遠鏡和佘山天文臺,年輕人説那不就是《後會無期》和《極限挑戰》的拍攝地嗎?是的。然而,那裏擁有的決計不是如此表面的風景。
西佘山之巔,上海首次隕石集中展覽,正在擁有當年“遠東第一鏡”的天文博物館裏舉行,講述太陽系裏那些流星“意外遷居”地球的故事。而在“隔壁”天馬山腳下,如今的“亞洲第一鏡”——“天馬”65米全方位可轉動射電望遠鏡,開始默默為我國首個探月工程“收官之作”的“保駕護航”做著熱身準備。
攀科學高峰,望天際深處。百年科學風雲與無限宇宙視野,在這裡交匯了。
無限宇宙視野
即便身處天馬山腳下,地面海拔僅3米,高70多米、重2700多噸、主反射面面積相當於8個籃球場、主反射面直徑65米的天馬望遠鏡,還是老遠就能看到了。這個帥氣的“大個子”,人稱“亞洲第一鏡”,無論大小和性能在亞洲同類射電望遠鏡中都排名第一。“聽力”超群的天馬望遠鏡,一共擁有8個波段,交付使用時L、S、C和X四個低頻段已通過驗收。天馬望遠鏡總工程師劉慶會告訴記者,今年,Ku、K、Ka和Q四個高頻段又高分通過驗收!
圖説:陳瑩攝
説起射電望遠鏡,現在人們常會想起去年落成于貴州平塘的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),論單口徑,它無疑是世界第一。不過,射電望遠鏡“家族”中還有更多專業細分,天馬和FAST並不屬於“一家門”——不同於FAST的固定不動,天馬全方位可轉動,具有多種科學用途,可以對目標天體“緊盯不捨”,實施精確、靈敏的追蹤觀測。
根據國際專業參考文獻今年的比較分析數據,天馬望遠鏡的總體性能在國際同類望遠鏡中已進入前三名的行列,可滿足天體物理學、天體測量學、深空探測等學科和重大工程的應用要求。
觀測工程師江永琛,是看著天馬從無到有的。“天馬有很多‘招數’,我的工作便是選出最合適的組合,幫助不同課題組實現不同的觀測計劃。”站在控制室的大玻璃窗前,操控著天馬的俯仰旋轉,為誰駐足、又對誰凝望,江永琛感觸良多。她希望,有一天,自己也可以通過天馬有所發現。
天馬深空之戀
按設計性能,天馬望遠鏡能觀測到100多億光年外的天體。將滿5歲的它已追蹤了不少深空中的“心上人”。由中國科學院、上海市人民政府和我國探月工程專項共同出資建造的它,第一個重要“心上人”自然是我國的探月衛星。2012年12月13日,落成不到2個月的“天馬”便作為中科院VLBI天文觀測網的“主將”,為嫦娥二號的特別任務——與小行星圖塔蒂斯“擦肩而過”監測軌道。2013年和2014年,為嫦娥三號和探月三期再入返回飛行試驗器測軌。
前不久,在“事件視界望遠鏡”首次為黑洞“拍照”時,天馬望遠鏡與日韓射電望遠鏡組成的東亞VLBI網,也對黑洞開展了大量成圖監測。閆振副研究員解釋,作為對超大品質銀河中心黑洞多波段協同觀測研究的一分子,天馬在此過程中展現了自己的實力,和美國VLBA脈衝星聯合觀測位置的測量精度也提高近三倍。
在“天馬”的眾多“心上人”中,還有一些“神秘人”。比如,李娟副研究員最近用天馬望遠鏡,成功觀測到銀河系中心巨分子云中的前生命分子。很多人還不知道,茫茫星際空間,存在著很多複雜有機分子,它們與地球上的生命起源息息相關。含有這些複雜有機分子的星雲,未來便有可能演化出有生命的行星,故被稱作“前生命分子”。經過200多小時“聚精會神”的“聆聽”,天馬望遠鏡在銀河系中心巨分子云人馬座B2中,捕捉到了尺度寬達100光年的“準糖分子”乙醛醇和乙二醇,這讓科學家們很是興奮。
按計劃,今年,嫦娥五號又將奔月。和以往的“繞”“落”不一樣,嫦娥五號此次要實現“回”,需要更精密地測定軌道。“躍躍欲試”的天馬,這幾天正鎖定深空中的火星探測器,開展熱身練習。
還有,計劃明年發射的“嫦娥四號”首次踏上的月球背面之路。還有,大後年的火星探測……天馬望遠鏡未來還將有更多大牌“心上人”。
2016年,天馬望遠鏡運行約7300小時。今年上半年,幾乎都是每天24小時工作,預計運行時間將達到8000小時。還有源源不斷的參觀人群。“我們不對任何一個科普需求輕易説不。”劉慶會説。“下個月,我們打算在主路上、觀測樓裏增設多塊科普展板。”讓觀眾不止看到天馬望遠鏡的“容貌”,更了解它的“內心”。
百年科學風雲
追根溯源,九峰望遠的故事,一百四十多年前便已“開篇”。1900年,上海陸地的自然最高點——西佘山之巔,法國傳教士蓋起了兩層法式洋樓,建起了中國第一座擁有天文圓頂和大型天文望遠鏡的天文臺——佘山天文臺。那也是中國近代天文學的發源地,直到上世紀90年代以前,多少天文觀測與研究工作完成于佘山之巔。如今,這裡是上海天文博物館,一個歷史悠久、充滿活力的天文科普勝地,多少天象直播、展覽講座在這裡舉辦。
圖説:孫中欽 李銘珅 攝
117歲古董建築,經過多次擴建、大修和內部調整,最近一次是3年前,修舊如舊的保護維修讓老洋房“洗盡鉛華”,恢復了健康卻不掩歲月痕跡的“素顏”。裏面,更是完好保存著多件“寶貝”。
與建築同歲的40釐米雙筒折射望遠鏡,是我國近代第一台大型天文望遠鏡,建成後很長一段時間都是“遠東第一鏡”。由法國巴黎的高梯埃光學工廠製造,與之配套的10米鐵制大圓頂,也在巴黎承造,1900年交付使用。雖有3噸多重,但由於設計合理,望遠鏡可以靈活地在架子上左右、上下轉動,就連大圓頂也能360°轉動。從上世紀90年代起,曾經的“遠東第一鏡”逐漸不再投入科研,從2004年上海天文博物館開館之日起它便是“鎮館之寶”,每天都有很多遊客慕名而來。
更奇妙的是,它在過往的觀測中拍攝的大量天文底片,保存至今的有近7000張。1902年的獵戶座大星雲M42,1905年的太陽黑子,1910年的哈雷彗星……現在,這些珍貴的影像,正在通過天文底片專用掃描器等一系列現代高科技手段的“拯救”,陸續獲得數字化新生。科技部重點項目“天文底片數字化”項目的大本營就在佘山。
還有,1925年購于巴黎的帕蘭子午儀,它曾經參加1926年和1933年兩次國際經度聯測,當年,在北緯30度的緯度圈附近,只有上海、阿爾及爾和聖迭戈被選作經度代表。
如今的佘山頂上,五座大小不一的天文圓頂“一字排開”,除了“遠東第一鏡”、1.56米天體測量望遠鏡、60釐米鐳射測距望遠鏡、15釐米太陽望遠鏡,還有專事科普觀測的35釐米望遠鏡。中科院上海天文臺科學傳播室主任盧仙文説,科普,是百年佘山天文臺近年來的首要關鍵詞。月全食、土星衝日、水星淩日……一次次天象直播誕生在佘山,還曾有市民在佘山頂通宵守候獅子座流星雨,用“遠東第一鏡”為火星“留影”。
觀天知星的天文氛圍,也感染了佘山周邊的景點。2009年7月22日,長江日全食的好日子,佘山腳下的月湖雕塑公園是上海天文臺推薦的觀測地之一。雖然最終天公不作美,但那個上午,3000多人在雨中守候“黑太陽”的場景,至今留在很多人的記憶中。
據不完全統計,上海天文博物館每年接待22萬遊客。而若要在上海設計一條科普旅遊線路,從百年佘山天文臺到天馬射電望遠鏡的“九峰望遠”之旅,無疑是最成熟、最具吸引力的線路。