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窦贤康:空间逐梦七十载

时间:2019-08-22 22:46 点击:
窦贤康:空间逐梦七十载---

窦贤康:空间逐梦七十载

  8月16日上午,庆祝中华人民共和国成立70周年系列论坛第一场在新华网媒体创意工场MR智能演播室举行。图为中国科学院院士、空间物理学家、武汉大学校长窦贤康分享自己的科研感悟。新华网 刘厦 摄

  新华网北京8月19日电 从缺乏观测手段、较少开展系统性研究,到攻关关键技术、在技术指标上赶超国际先进水平,中国科学院院士、武汉大学校长窦贤康和团队白手起家、扎根旷野,接过“两弹一星”的火炬,瞄准空间物理研究前沿领域,传承科技报国之志,矢志不渝追求深空探测强国梦。窦贤康在庆祝中华人民共和国成立70周年系列论坛第一场论坛现场表示,国家的重大需求培育自己成长。

  以下是文字实录:

  窦贤康:各位观众、各位网友,大家上午好!非常高兴有机会和大家见面交流。我是搞空间物理学研究的,伴随着中华人民共和国的成长,空间物理学科从无到有、从弱到强走过了艰难的历程。响应欧阳院士的号召,他讲科普和创新同等重要,我先做一点科普。大家往往把空间物理学和天体物理学混淆,天体物理学研究的时间和空间的尺度比较大,他研究天体的状态、形态和演化规律的学科,空间物理学研究的范围就相对比较小,它研究从地球的表面开始十公里到太阳表面这样一个区域。这个学科伴随着人类航天事业的开展而逐渐开展起来的,航天事业会为空间物理学提供探测的基础,基于这些探测基础之上进行空间物理学的研究,研究这样一个区间里面的现象及其发展的规律,反过来又能保证人类航天事业的安全。

  谈到空间物理学首先要谈到的是赵九章先生,他是搞高空大气物理的,是两弹元勋,是东方红一号人造卫星的总设计师,也是我们国家人造卫星事业奠基人之一,他开创了我们国家空间物理学的发展,空间物理学是基于观测发展起来的一门新兴学科,所以在中华人民共和国成立以后,在非常困难的情况下,他带领中国最初的一批搞空间物理学的人从地基观测开始,奠定了我们国家最初空间物理学的基础。

  改革开放以后,随着党中央对科技的重视以及中国科技实力的快速发展,中国空间物理学也迎来了快速发展的几十年。这里面主要体现在两方面:一是人才队伍的快速增长,改革开放以后,在空间物理学我们产生了七名院士和32名国家杰出青年基金获得者,尤其难能可贵的是现在有非常优秀的年轻人加入到我们的队伍里,这就是中国未来空间物理学能够得以继续快速发展的最重要的保障。

  另外大家知道空间物理学实验学科过去一段时间里面我们国家在空间探测有双星计划,这是和欧空局合作的,进行前沿研究的一个非常好的计划,另外还有一个非常重要的计划是子午工程,沿着120度经度布置大量无线电和光学设备,随着地球自转会对近地环境进行非常完整有效的探测。

  我本人是1983年以当时宿州市第一名身份考入中国科技大学,1995年在法国完成了我的硕士和博士学位后回国工作,我刚回国时和我的导师有一个很好的选择,在他的研究方向上工作是一个很好的捷径,但是我的导师鼓励我,把在法国在雷达方面学习到的东西能够独立开展起来,我是2017年当选中国科学院院士,在当选院士的材料里面的全部工作都是回国后做的。我工作的是临近空间这部分,大家习惯的是我们高空的几百公里,这里面是卫星的轨道,卫星可以探测,低流层以下大量的云、雨等物质,通过雷达可以探测,但是在20-120公里这个区间离我们远又不远,这个区域往往是我们到目前为止认识最薄弱的环节,道理在哪里呢?大气非常干净,里面没有示踪物,卫星不下来、气球上不去。

  随着技术的发展,由于激光和雷达的发展,大家知道大气里面密度探测比较容易,只要激光回光就能完成了,但是大气密度很难完成,要测激光频率还不够,要测激光频率的漂移,激光频率的漂移为什么很难测呢?因为高空大气没有示踪物,大气运动是非常宽频的谱,达到几个GHZ的谱,大气运动对应的频率漂移大概是兆赫的量级和非常宽频的相比低两到三个量级。所以从非常宽频的信号里面把非常小的频移量检测出来是国际难题,经过长达十几年的努力,我们课题组顽强攻关建立起一套设备。

  党的十八大以来,总书记强调高质量的发展,强调创新在科技里面的作用,随着过去研究水平的不断积累,我们开始尝试做一些国外人没有做过的事情,这里面给大家举两个例子:一是量子激光雷达,大家知道传统的激光雷达为了提高探测能力,要么增大外径的口径,要么提高激光能量,这都要付出巨大的代价,但是我们和潘建伟院士团队合作发掘不走传统道路,利用单光子上转换技术,用提高量子效率和压缩大气杂光影响消除噪声提高激光雷达的性能。所以,采取这样的技术我们做出来的国际上首台量子激光雷达,比美国同类设备探测能力提高将近三个量级,这样做出来的雷达的好处在哪儿呢?就是它体积小、重量轻、系统稳定,而且我们由于可以大幅度压缩太阳噪声,过去激光雷达只能在晚上工作,我们现在不受白天和夜晚的限制,由于我们性噪比比较高,过去激光雷达很难在有云雨的情况下工作,现在我们都可以做到,采取这种技术的雷达将来可以放到飞机和卫星上进行机载和星载的实验。

  子午工程二期马上要开始,这和一期相比,主要不是投资量有十几倍的增加,我觉得子午工程二期最大的贡献是在于在这样的计划里面,我们首次开始提出国外甚至于美国人没有的设备,比如核心设备之一,就是课题组马上在做的,要探测到500-1000公里大气状态,利用里面痕量的氦原子作为示踪,将建设出国际上第一台氦探测设备,对未来人造卫星安全运行提供坚强保障。

  今年是中华人民共和国成立70周年,走过了光辉的70年,要把中国建设成一个科技强国,还有很长的一段路要走。习近平总书记讲过,每一代人有每一代人的长征路,每一代人要走好每一代人的长征路。作为中生代的科学家的代表,我要继续带领我的团队完成我所承担的科研任务。同时我还有另外一个身份,我是武汉大学的校长,作为大学校长,我还有另外一个非常重要的责任,甚至于说更重要的责任,就是把年轻人培养好,让他们热爱科学、热爱国家,通过我们中国一代又一代青年科学家的努力,一定能够把中国建设成为真正意义上的世界上的科技强国。 谢谢各位观众!

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