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《少年科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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天文学家:我不占星

2018-03-08 17:38:00

  在很多人眼里,天文学家似乎有种超能力,他们只需要通过观看天象就能测算吉凶、预见未来。然而事实如何,真正的天文学家有话说。

  在偏远地区干活

  几乎所有的天文观测站都建在偏僻地区,或是高山山顶,或是深山老林。这些地方远离城市,光污染或电磁干扰很小,所以望远镜观测到各类极其微弱的天体信号的可能性才会大一些。

  我的工作地点之一 —国家天文台红柳峡观测站,就是一个距离中蒙边界仅100千米的偏远地区,位于新疆维吾尔自治区哈密市巴里坤县大红柳峡乡,距离最近的小县城还有170千米。由于观测站地处偏远,从北京往返最快也要20多个小时。每到冬季下雪时,翻越天山就变得非常困难,所以我们每次出差一般都以月为单位。

  变身建筑工人

  我们要在大红柳峡乡建设一套射电望远镜阵列。在建站初期,我们的团队和建筑工人一起在山里打水泥桩、建围栏、竖电线杆……在建好自己的房屋之前,我们只能到边防派出所或者当地哈萨克族牧民家蹭个住处。当地牧民十分友好,只要去他们家做客,总会做好颇具哈萨克风味的美食招待我们。

  基础设施建好后,我们还要搭建望远镜的观测系统。这个项目所要观测的信号极其微弱,很容易受到各类数字设备的干扰,如果把望远镜建在山里,就可以利用山体来屏蔽各种各样的干扰。目前世界上最大的单口径望远镜—位于我国贵州的500米口径球面射电望远镜(FAST)也是利用了相同的办法。

  我们的居住地和其他设备都安置在山外,距离望远镜区域还有11千米的车程,这也是为了避免其他设备和日常生活对望远镜产生干扰。

  这样的设计虽然减少了干扰,但却带来了其他方面的麻烦。途中有一条河,为了方便通行,我们修了一座简易桥,然而这座桥却很容易被暴雨冲垮。每到这时,我们就只好硬着头皮走山路。这段山路中有一个40度的斜坡,每次开车时都担心车会滑下去。而山沟里遍布锋利的石头,爆胎也是家常便饭。所以,你们眼里那些惊险刺激的越野体验,对于我们来说,就是频繁的心惊胆战和痛苦的换胎工作。

  冬季就更艰难了!这里的积雪使得开车变成了一种奢望,唯一的方式就是步行,那些沉甸甸的仪器、设备和填饱肚子的口粮都得靠我们自己背过去了。

  其实是程序员

  很多人误以为天文学家的工作就是在夜晚用望远镜看星星、看月亮,但事实上,天文学家的大部分工作都与望远镜无关,有的天文学家甚至从来没有操作过望远镜!

  这并不妨碍他们做研究,因为现在的天文学观测几乎全都是依靠计算机来完成的。大多数天文学家在取得了观测资料后,基本上是通过在计算机上编写各种各样的程序来进行数据处理和分析。看起来有些像写代码的程序员,只不过,天文学家更多的是关注所研究问题的计算过程,计算机编程其实只是起到一台高级计算器的功能。

  作为望远镜观测系统的一名维护者,相比大多数天文学家而言,我算是接触望远镜比较多的了。即使如此,我仍然有差不多一半的工作是在计算机前完成的。我会编写各种各样的计算机程序来制订观测计划、控制望远镜、调节观测系统的参数、保存观测资料等等。

  编程需要恒心和耐心。我们经常会因为程序卡在了某个地方而无法继续运行,或是计算结果出了问题的时候,通宵达旦地寻找程序中的错误和漏洞。一旦程序运行恢复正常,马上会给我们巨大的鼓舞和信心。

  “专业”的修理工

  科研用的望远镜系统不是成熟化的商品,在运行时大都会出现各种各样的故障。大名鼎鼎的哈勃空间望远镜在发射后不久就被发现存在设计错误,变成了“近视眼”,不得不花费上亿美元进行维修。所以,我的一部分工作就是检查观测系统的状态,修复出现的故障,这项工作并不容易,我们的观测系统有3000多个环节,再加上望远镜与其他系统不在一个地方,

  无疑又增添了修复时的困难。但每当解决掉一个故障的时候,也是我们最为激动的时刻。

  在辛苦中找乐子

  科研工作并不容易,但是能够看到观测系统在自己一点一点的调试中逐渐工作起来,我们是非常快乐的。更高兴的是,我们的观测系统最终成功地接收到了来自宇宙空间的信号。

  除了这些工作带给我快乐以外,作为一名“追星人”,最棒的体验就是可以充分利用偏僻地区的黑暗夜空进行目视观星了。虽然我们清楚地知道流星雨其实是一堆微尘,星云的平均密度比人工制造的最好真空的密度还低,而行星上其实是一片荒芜……但是,当亲眼看见它们时,仍然会像普通人一样兴奋。

  所以,研究星星是我们的工作,仰望星空是我们的爱好。用星星占卜,预测未来的运气或一生的命运?对不起,这个我们就不会了!

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