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中智两国星空下携手
2022-02-22 02:24

到本世纪中叶,智利预计将拥有全球70%的天文观测能力,这主要归功于两个原因:第一个最主要的原因,是智利拥有地球上最干燥的沙漠——阿塔卡玛沙漠。该地区天气特别晴朗,空气非常干燥,提供了进行天文观测的理想条件。第二个原因是智利政府以及智利大学等高校为外国天文台在智开展活动提供了便利条件。

智利北部目前正在运行的天文设备包括世界上最大的光学、红外和亚毫米望远镜,例如欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)、拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜以及位于海拔5000米高的查南托平原上的阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)。在不久的将来,还会有一些新的大型望远镜落户智利,如位于帕穹山的维拉·鲁宾天文台,可拍摄夜晚整个可见天空;位于拉斯坎帕纳斯山的巨型麦哲伦望远镜,相当于一个24.5米口径的望远镜,其捕获图像的能力是现有天文仪器的10倍;以及位于阿马索内斯山的欧洲甚大望远镜,该望远镜由多个六角形镜片组成,总尺寸相当于一个直径39米的主镜。在智利各单位工作的天文学家们能获得这些望远镜10%的观测时间。

认识到这些情况,中国天文学家长期以来一直积极加入在南半球进行的天文观测活动,创建的中科院南美天文中心(英文缩写:CASSACA)便是中智两国科技合作以及双边关系最重要的成果之一。CASSACA是受到国家资助的首批国际研究中心之一。CASSACA于2013 年10 月在圣地亚哥开始运行,其办公室与智利大学天文系和智利国家天文台一起位于拉斯孔德斯区(Las Condes)的卡兰山(Cerro Calán)山顶。

CASSACA建立时正逢中智两国天文学界快速发展和优势互补的时期。就每百万人口里天文学家的数量而言,中智两国存在着相似性(中国 3 人/百万人口,智利 4 人/每百万人口)。在中国境内大约有20座天文观测台站,主要包括光学和射电望远镜。最近建造的一些观测台站可以用其它频率进行观测,例如伽马射线。此外,由于中国在航天项目上的实力,也有一些从太空进行天文观测的项目提议。

CASSACA的任务主要包括三个大方面。第一个是促进中智天文学家和工程师之间的天文科学研究及合作,特别是促进参与天文仪器开发的智利天文学家与他们的中国同行进行合作,因为中国在技术和创新方面处于领先地位。

其第二项任务是利用上文提到的智利得天独厚的天文基础设施以及中国境内先进的观测仪器,例如世界上最强大的500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,英文缩写:FAST),激励着两国天文学家共同探讨天体物理学的基本问题。FAST是一块镶嵌在中国西南贵州山区,直径半公里的巨大金属板。此外,位于北部河北省的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(英文缩写:LAMOST),能获得超过1000万条光谱。

第三项任务是通过给予年轻一代进行前沿研究的机会来吸引他们从事天文研究。新一代天文学家属于天文大数据时代,青年天文学家们会需要非常快速的计算技能来分析得到的大量数据,并进行大型数值模拟。中国是量子计算机发展的世界领导者之一,有超强的数值计算能力,中智两国在天文学领域的合作大有可为。

在CASSACA推动的主要活动和项目中,本文主要介绍以下内容:

1、2015年3月,中国国家天文台、中国天文学会、智利天文学会和智利国家科委(CONICYT,现改为 ANID)根据协议共同成立了联合研究基金,其目的是支持中智两国在天文学和天体物理学方面的合作研究项目。项目的主要研究者必须来自中国或智利。到目前为止,已经有12个项目得到了资助,包括来自中国和智利的多个知名大学的主要研究人员。这些项目带来了新的发现,并在各自的研究领域产生了重要的贡献,其研究成果已在《自然》、《天体物理通讯》和《天文学与天体物理学》等主要天文学期刊上发表。

在中国科学院和智利国家科委的支持下,于2015年设立了天文学国际博士后项目。其主要目标是通过吸收年轻研究人员来加强中智两国在天文学方面的合作。研究在智利机构进行,并有可能在中国继续执行。

中国科学院-智利国家科委国际博士后项目每年评审一次。该项目的一个重要特点是对所有国籍的申请人开放,不限定为智利籍或中国籍。这体现了科学研究的本质,让来自世界各地的年轻人才可以涌现出来。最近五年来,该项目给处于职业生涯早期阶段的专业天文学家提供了宝贵的研究机会,使他们逐渐获得了国际认可的学术竞争力。

该博士后项目已收到来自世界各地的一百多份申请。选择申请人的标准是其工作的质量和申请主题的科学价值。迄今为止,除中国和智利以外,已有来自澳大利亚、西班牙、意大利、墨西哥和俄罗斯等世界各地的16名年轻研究人员获得了资助,这表明中国科学院-智利国家科委博士后项目获得了国际认可。

CASSACA与费德里科·圣玛丽亚理工大学共同领导了一个大型合作项目——建设天文数据中心。该中心的大带宽和巨大存储能力使天文学家们处理大型望远镜获得的海量数据成为可能,惠及中智两国天文研究。

组织一系列中智科学会议,目的是将两国科学家聚集在一起,使他们能够基于共同的科学兴趣来建立联系,促进人员交流。这些双边会议在智利和中国交替举行,曾在智利比尼亚德尔马市(2013)、中国广州(2014)和昆明(2019)等城市举办,非常成功地促进了两国天文学家的知识和信息交流,发起合作研究项目。此外,CASSACA还慷慨捐赠,支持在智利举行的国际科学会议。

自智利发生疫情以来,CASSACA与中国国家天文台(NAOC)共同发起中国天文学界捐赠活动帮助智利人民,捐赠了价值约6万美元的医用物资。在智利驻中国大使馆的帮助下,这些医用物资以及其它几笔捐赠都被运送到了智利。另外,在智利今年抗疫的关键时刻,中国的科兴疫苗也发挥了巨大作用。

综上所述,中国和智利的科研机构密切合作,共同造福了两国天文界。来自不同文化和历史背景国家的人们共同努力实现共同目标,如中国和智利,这种双赢关系是一个很好的例子。CASSACA支持联合研究项目,并通过博士后奖学金吸纳年轻研究人员,对中智两国天文界建立密切关系产生了重大影响,促进了两国天文学家之间的紧密合作。

正是得益于CASSACA在智利的纽带作用,中智科学家之间的成功合作关系得以兴起和蓬勃发展,中国科学院国家天文台(NAOC)已和安托法加斯塔市北方天主教大学签署协议,开始在智利文特峰建造天文观测基地。CASSACA的成功,希望能延伸到中智两国人民有共同兴趣的其他知识领域。(智利科学院院士、智利大学教授吉多·加雷撰稿)

图1:中智两国学生在智利大学/中科院南美天文中心的射电天文实验室共同工作

图2:智利天文学家访问中国,促进科学交流

图3:中国天文学家向智利驻中国大使路易斯·施密特先生捐赠物资

图4:中国500米口径球面射电望远镜(FAST)


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