紫金山天文臺的尋星歷程

紫金山山勢巍峨，樹木蔥蘢，眾多名勝古跡掩映其中。西峰之巔，幾座銀色圓頂建筑分布錯落有致，好似綠洲中的一顆明珠，分外奪目耀眼。這就是馳名中外的中國科學(xué)院紫金山天文臺。在這里，中國科學(xué)家開創(chuàng)了中國現(xiàn)代天文學(xué)觀測與研究的先河。

中國現(xiàn)代天文學(xué)研究的開端

“天高地迥，覺宇宙之無窮”。我們頭頂?shù)男强占让利愑稚衩?。人類從誕生起，就對它充滿好奇，產(chǎn)生種種遐想，并用無限的想象力編織出許多神話故事，如夸父逐日、后羿射日、嫦娥奔月等。

如果說這些古代神話滿足了人類精神上的需求，那么古代天文學(xué)的萌生，則是人類有意識地觀察自然、觀測宇宙，以滿足生產(chǎn)生活之需的結(jié)果。為了耕種，人們需要了解季節(jié)和氣候；為了出行，人們必須辨別方向；為了起居和休息，人們需要掌握時(shí)間。而這些都與日月星辰的天象變化有關(guān)。于是，古人仰望星空，把對天象變化的觀察同生產(chǎn)生活結(jié)合起來，產(chǎn)生了古老的科學(xué)——天文學(xué)。

中國古代天文學(xué)相當(dāng)發(fā)達(dá)。相傳，為了觀測日月星辰的天象變化，黃帝設(shè)靈臺，夏朝建清臺，商代筑神臺。秦漢時(shí)期，司馬遷《史記》中的《天官書》可稱得上中國最早的天文學(xué)百科全書。據(jù)史料記載，早在距今1600多年前的六朝劉宋時(shí)期，玄武湖旁的雞籠山上即建有觀云測天的“靈臺候樓”，并設(shè)專職官員觀天象、測風(fēng)候，提供數(shù)據(jù)，編制歷法。到了明代，朱元璋在雞籠山上設(shè)立觀象臺，建造了當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的渾天儀、簡儀、圭表等觀象設(shè)備?？梢哉f，古代中國是世界上天文學(xué)起步最早、發(fā)展最快的國家之一。然而，在現(xiàn)代天文學(xué)發(fā)展上，舊中國卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方國家。在紫金山天文臺建成前，國內(nèi)已有的徐家匯天文臺和青島觀象臺實(shí)際上都是歐洲人的天文臺。

1928年2月，在老一輩天文學(xué)家高魯?shù)膱?jiān)持和奔走下，紫金山天文臺的前身——國立中央研究院天文研究所在南京成立。當(dāng)時(shí)，天文研究所的首要任務(wù)便是籌建紫金山天文臺。天文研究所所長余青松同著名建筑師楊廷寶反復(fù)協(xié)商和修改，最終形成了一份“中式天文臺”的建造圖紙。1928年冬，包括一條盤山公路、一幢臺本部、一幢子午儀室、一幢赤道儀室、一幢變星儀室、兩幢宿舍的紫金山天文臺工程破土動工。1934年8月25日，歷經(jīng)五年多的艱辛施工，紫金山天文臺全面竣工，并于9月1日舉行了落成揭幕典禮。作為中國人自己建立的第一個(gè)現(xiàn)代天文臺，紫金山天文臺的建成，標(biāo)志著中國現(xiàn)代天文學(xué)研究的開端。

星空的秘密

觀測條件、觀測設(shè)備有了，然而小行星觀測和研究工作并未如期開展。彼時(shí)正值風(fēng)云變幻之際，受戰(zhàn)火困擾，研究工作幾度停擺。老一輩天文學(xué)家嘔心瀝血、歷經(jīng)種種波折，才保留下科研的火種。直到1950年5月20日，相關(guān)的觀測和研究工作才得以穩(wěn)定開展。張鈺哲被任命為紫金山天文臺首任臺長。在國家特別是中國科學(xué)院的支持下，紫金山天文臺科研人員擰成一股繩，奮起拼搏，翻開了中國小行星觀測和研究事業(yè)的新序章。

1955年1月20日，張鈺哲和他的學(xué)生張家祥，利用紫金山天文臺剛剛修復(fù)的60厘米反射望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一顆小行星，這是中國人在中國的土地上發(fā)現(xiàn)的第一顆小行星。當(dāng)有人提議將這顆小行星命名為“張鈺哲星”時(shí)，張鈺哲一口回絕，他認(rèn)為這是紫金山天文臺全體人員協(xié)力奮斗的結(jié)果，最終，這顆小行星被命名為“紫金一號”，為我國天文事業(yè)寫下了濃墨重彩的一筆。

伴隨著“北京星”“南京星”等的陸續(xù)命名，越來越多的中國名字閃耀太空，紫金山天文臺的小天體研究工作不斷開拓，成果豐碩。1994年7月17日，人類首次目睹了天體撞擊事件——蘇梅克-列維九號彗星（SL-9）撞擊木星，引起全球極大震撼。在這場世紀(jì)大碰撞中，中國科學(xué)院紫金山天文臺成功組織了國內(nèi)系統(tǒng)性的監(jiān)測工作，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)了彗星碎片對木星的一系列撞擊，為我國小天體碰撞預(yù)警研究做出了卓越的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

用自己的“眼睛”探索宇宙

1953年2月，毛澤東主席視察紫金山天文臺，指示天文臺要造更大的望遠(yuǎn)鏡，要讓天文儀器為人民服務(wù)。這也是一直以來張鈺哲心中最牽掛、最想干的一件事。他說：“我們現(xiàn)在一直借別人的‘眼睛’仰望星空，往后一定要用自己的‘眼睛’探索宇宙?！?/p>

秉持這樣的信念，多個(gè)攻關(guān)小組、近百位科技人員歷經(jīng)數(shù)不清的日日夜夜，終于在1988年研制出2.16米天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。這是當(dāng)時(shí)我國研制出的最大光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，安裝于中國科學(xué)院國家天文臺興隆觀測站。

從此，我國天文儀器研究邁入新天地，并陸續(xù)取得多項(xiàng)壯舉，自主研發(fā)出一系列先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡。其中，于2023年正式啟用，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和紫金山天文臺聯(lián)合研制的2.5米大視場巡天望遠(yuǎn)鏡，位于青海冷湖天文觀測基地，是北半球光學(xué)時(shí)域巡天觀測口徑最大、能力最強(qiáng)的設(shè)備。這些望遠(yuǎn)鏡能穿越地球表層的蒙蒙大氣，眺望更遠(yuǎn)的蒼穹，將廣袤宇宙更多角落中蘊(yùn)藏的壯麗美景傳送回來，不斷揭開宇宙的神秘面紗。

近地天體望遠(yuǎn)鏡是我國近地天體觀測和研究的主力設(shè)備，有了這一“眼睛”，這些年小行星研究突飛猛進(jìn)。2024年10月11日上午，宇宙中又多了一顆“中國星”！紫金山天文臺于2008年3月2日發(fā)現(xiàn)的編號為325136號小行星，在這一天被正式冠以“共和國勛章”獲得者、中國工程院院士鐘南山的名字，命名為“鐘南山星”。2024年9月27日—10月12日期間，大彗星C/2023 A3（中文名“紫金山-阿特拉斯”）飛臨地球。這顆61751年才到訪地球一次的彗星，是中國科學(xué)院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的第8顆彗星。

現(xiàn)在，紫金山天文臺已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了5000多顆新的小行星，其中已經(jīng)完成申請審核程序、獲得國際正式“身份證”的有700多顆。

薪火不息，星光永恒

當(dāng)年學(xué)成歸國的張鈺哲發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)從事小行星觀測和研究的人才稀缺。他意識到，想要提高中國的天文學(xué)研究水平，必須進(jìn)行教育改革，于是建議在高校設(shè)立天文系，發(fā)展天文學(xué)科。時(shí)至今日，全國設(shè)立天文學(xué)系的高校已有20多所。老一輩天文學(xué)家的精神浸潤著后來者的心田。薪火相傳，越來越多的小行星觀測研究人才加入，猶如璀璨的群星，照亮中國天文事業(yè)的未來之路。

進(jìn)入發(fā)展新紀(jì)元，紫金山天文臺開辟了暗物質(zhì)和空間天文、南極天文和射電天文、應(yīng)用天體力學(xué)和空間目標(biāo)、行星科學(xué)和深空探測等多個(gè)研究領(lǐng)域，在青海德令哈、江蘇盱眙、江蘇贛榆、山東青島、黑龍江洪河設(shè)有五個(gè)野外臺站，研究成果世界矚目。帶著“敢上九天攬?jiān)隆钡暮狼閴阎?，一代又一代的天文學(xué)家在紫金山天文臺以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度探索著浩瀚宇宙，接力續(xù)寫了中國人千百年來的“追星”故事。

從發(fā)現(xiàn)第一顆小行星到發(fā)現(xiàn)5000多顆小行星，從依賴外國望遠(yuǎn)鏡到用中國研制的望遠(yuǎn)鏡觀測星空，從在小天體觀測研究領(lǐng)域無一席之地到躋身世界第一梯隊(duì)，中國天文工作者努力奮斗，在小行星觀測和研究領(lǐng)域取得舉世矚目的成就。如今，閃耀蒼穹的“中國星”，正在世界天文學(xué)舞臺上大放異彩。

綜合自《中國科學(xué)報(bào)》《新華日報(bào)》、“中國科學(xué)院紫金山天文臺”“方志江蘇”微信公眾號等。

編輯 閆清 1453337028@qq.com