上海新高度：訪亞洲第一射電望遠鏡

在中華人民共和國成立65週年紀念日即將到來之際，為全面展現上海在“四個中心”建設中取得的巨大成就，凸顯新時期上海作為全國改革放排頭兵的歷史地位，包括觀察者網在內的15家上海重點網媒共同呈現“上海新高度——滬上網媒國慶65週年大型採訪報道”專題！

專題指導單位：上海市互聯網信息辦公室

策劃：人民網上海頻道

參與報道：新華網上海頻道、觀察者網、東方網、新民網、看看新聞網、解放網、澎湃新聞網、中國新聞網·上海新聞等15家上海重點網媒

【騰訊大申網電】總體性能亞洲第一，全球第四的上海65米射電望遠鏡——天馬望遠鏡，便坐落在上海近郊的佘山腳下。通過天馬望遠鏡，中國的科學家們便能清楚地聽到來自宇宙深處微弱的射電信號，觀測到100多億光年外的天體，展現了其在服務於國家探月工程嫦娥衞星甚長基線干涉（VLBI）測軌及定位任務方面的巨大潛力。

這套射電望遠鏡系統為由中國科學院、上海市政府、中國探月工程項目共同出資2億多元新建的浩大工程，由中國科學院上海天文台負責運行。之前已經在嫦娥三號探月工程中嶄露頭角，為月球車的成功着陸保駕護航。而未來這口“大鍋”會更多的投入到我國天文事業中。

無縫軌道技術 讓望遠鏡更舒服的望天

國內的大型望遠鏡都是採用拼接的軌道，這種軌道的問題是輪子劃過時會產生衝擊，容易壞。“人坐在上面不舒服，天線在上面運轉也不舒服。”望遠鏡的精度要求很高。拼接軌道的縫隙會給望遠鏡的運行帶來震動從而影響了天文觀測的精度。

射電望遠鏡在總體認證的時候，便聽説國外有無縫軌道。當時意大利正在建一座64米的射電望遠鏡，採用的便是無縫軌道。兩國同期建造的兩座射電望遠鏡就好像一場科學競賽。我們又豈甘心落於人後。為攻破無縫軌道技術的難題，課題組進行了多方的調研，也請國外的專家來介紹經驗，決心挑戰，要從基礎上趕上國際先進水平。

射電望遠鏡總重接近2700噸，每個滾輪都超過200噸。相比地鐵火車的滾輪寬了近10倍。載重大所用材料就硬，焊接的難度便大大提高。整體軌道不平度只能有0.5毫米，一共有30段焊縫，平均分給每個焊縫就只能有0.1毫米。研製單位邊調整邊測量，一條僅寬580毫米，深80毫米的焊縫足足花了兩天的時間才完成。

最終通過多方的潛心努力，攻克各種技術難題，才造就了國內第一座使用無縫軌道技術的望遠鏡。

控制望遠鏡“大腦”自主進行天文觀測

射電望遠鏡由幾十個大型儀器及成千上百個小的元器件組成，如何使得這些設備協同工作，得到天文的結果。軟件工程師張融彬向記者介紹了這座巨型天眼的“大腦”。

射電望遠鏡是由一套控制系統軟件來實現自動化運行，進行天宮觀測的。其每一塊麪板及元氣控件都可以通過軟件來控制，也可以通過軟件來進行設備的監測。現在僅需一人在遠端通過操控軟件便可順利完成觀測任務。

軟件是人機交互的接口。國外的射電望遠鏡在運行初期，都投入大量的人力物力，數百萬美元進行軟件開發。而上海射電望眼鏡的控制系統軟件則是我國自助研發的。考慮到面向世界開放的要求。所以設計了一個特別友好的操作軟件界面方便人們去使用。“用最小的工作就能完成望遠鏡的觀測。”

工程師透露，未來軟件升級的目標是實現雲技術，不需要再台站，在遠端通過軟件可以直接進行觀測。只要申請後獲得批准就可以通過官方的網頁進行天文觀測。

中國天文史上第一位女天文台長葉叔華：天文不是浪漫的工作

在我們頭頂浩淼的宇宙中，有一顆名為“葉叔華星”的小行星，這是紫金山天文台發現的第3241號小行星，1994年經國際天文家聯合會批准，將它授予了我國在天文行業做出傑出貢獻的女性，葉叔華。她不僅涉足了以男性為主體的天文研究領域，更是中國天文史上惟一的一位女天文台長。

她是一位傑出的天文學家，然而在跨入該研究領域之前，天文學並不是她的最愛。她和許多文藝女青年一樣鍾情於文學、古典音樂，最後秉承父意改考了數學，這也促使了葉叔華對天文學發生興趣。這一選擇，對葉叔華的影響至少有兩樣：一是成為當時國內天文界寥寥無幾的女大學生之一，二是結識了後來的先生程極泰。

執着戰勝枯燥 計時精度世界排名從末尾到第二

1951年，葉叔華敲響了徐家彙觀象台（上海天文台的前身）的大門。在此之前，這裏還沒有女性研究人員。簡陋的辦公環境，枯燥乏味的工作內容，無數次重複性的觀測、計算……在被問到天文是浪漫的工作嗎？葉叔華笑了：“不！一點都不浪漫！”

徐家彙觀象台自1884年起開始授時工作，1914年開始承擔時間訊號的無線電發播任務。但是直到上世紀40年代末，該台技術仍然很落後，設備異常陳舊，授時工作遠不能滿足各方面的需要，世界時的精度測量長期在世界排名墊底。新中國成立後，國防、軍工及測繪等應用部門對授時工作提出了更高的要求，必須加快發展，努力提高授時精度。1958年起，徐家彙觀象台便着手籌建我國自己的世界時綜合系統，葉叔華勇敢地挑起了這份重擔。

精確的時間標準，是通過天文觀測和一系列複雜的計算處理後獲得的。在某些尖端領域計時精度要求達到千分之一秒甚至更小的誤差。“你只要有一點點疏忽，數據上就會產生很大的差異。”對着這樣一份近乎呆板的工作，葉叔華和同事們投入了極大的熱情。“因為國家需要，交給你做，你當然要努力把它做好。”。葉叔華曾遭遇一位測繪工作者當面指責：“我們不用你們的時間數據還好一些，用了反而把事情搞砸了。”葉叔華説當時也很生氣，同時心裏下定決心一定要找出原因，“究竟是哪裏做得不好，一定要把它做好。”在枯燥的數字記錄中她也逐漸理解到時間工作的意義。

到1963年，我國世界時的精度已從建國初期的世界倒數第一走到世界第二，不但能滿足國內各部門的需要，在國際上也揚眉吐氣。1965年，我國結束了採用別國精確時間訊號的歷史，經過國家鑑定，我國的綜合世界時成為國家基準，從1966年1月1日起，“北京時間”沿用至今。

牛棚裏走出女院長：擺脱洋枴棍 我們的速度讓國際震驚

然而就在這之後，葉叔華經歷了“一天一世界”的變故。文化大革命的到來瞬間關閉了她天文事業前行之門。6年間，她經歷了從牛棚到廚房洗碗工再到油漆學徒工的生活。

6年間，外面的世界早已發生了翻天覆地的變化。美國發射“阿波羅”11號載人飛船，第一次把人送上月球。6年間，葉叔華即使身在牛棚，她的心仍無時不刻地關心着國內天文事業的發展。

1972年，走出牛棚的葉叔華恢復工作的第一件事就是跑到圖書室查閲國際天文學界的最新進展。“看到國外已經採用射電望遠鏡，用全新的技術方法把時間測量精度提高了幾十倍。”當時葉叔華內心受到的震動可想而直知，“難道我們好不容易趕上的國際水平，又要掉下去了嗎？”作為一個有戰略眼光的科學家，葉叔華髮現當時國外VLBI射電天文技術已經開始廣泛應用於天文學、大地測量學及深空探測，並已初步驗證了它的高測量精度和高分辨率。

VLBI（甚長基線干涉測量）是一項可以獲得最高空間角分辨率並實現高測量精度的觀測技術，可用於研究天體的精細結構及其精確定位。一個完整的VLBI觀測系統通常由兩個以上射電望遠鏡觀測站和一個數據處理中心組成。簡單來説，就是把位於各地的多架射電望遠鏡聯合起來，達到一架“超大望遠鏡”的觀測效果。

葉叔華看到了VLBI技術對我國的天文學發展帶來重大影響的可能性，於是她大膽提出在我國發展VLBI技術。該建議得到了當時的上海天文台領導的重視和支持，決定建立射電天文研究小組。此後，在葉叔華的推動下我國建成了VLBI觀測網絡，奠定和發展了中國的甚長基線干涉測量技術的基礎，從而改變了中國天文事業的格局，縮短了中國與世界天文界的差距。此後，VLBI技術也被運用於嫦娥探月工程，為飛船定軌工作提供了保障，充分顯示其在航天領域中的巨大潛力。

1981年，葉叔華出任上海天文台台長，成為迄今中國天文史上唯一的一位女台長。她開始致力於先進水平天文儀器和技術手段的建立，進行更為精確的觀測。隨着改革開放起步，葉叔華意識到，天文觀測必須與國內外同行建立良好的合作關係。她率團赴美、法等天文行業先進國家訪問，在以男性為主體的天文研究領域，葉叔華贏得了特別的尊重和讚賞。

退休後的葉叔華，也從未停止她探索天文的腳步。她一直積極參與推動65米口徑大型射電望遠鏡系統項目建設。該項目曾被列入2010年上海市重大工程建設項目，於2012年10月28日正式落成。這台亞洲最大、國際先進的65米射電望遠鏡，在發射“嫦娥三號”、火星探測器等工程中發揮了重要作用。也為今後我國各項深空探測任務，逐步建成國際先進水平的深空探測地面站，更好地滿足國家戰略需求做好儲備。

“與浩瀚宇宙相比，人生不如意微不足道”

葉叔華潛心於天文事業研究的同時，也是一名熱心社會科普事業的“志願者”。她經常在百忙之中抽出時間為青少年學生指導科學實驗活動、作科普報告、在廣播和影視媒體上講課，並參與編輯了新版《十萬個為什麼》等科學普及著作。

她常説，科學工作者自身就是科普的最大得益者。自己從一張白紙到成為天文學領域的專家，也是受到大量天文科普作品的啓發和影響。上海天文台曾有一位年輕的天文工作者對她説，“葉先生，你知道嗎，就是因為當年我有機會作為一個業餘天文愛好者和您一起去漠河，親眼見證了日全食的整個過程，被天文的魅力深深感染，才從此決定了自己未來要走的路。”

在葉叔華60多年的天文生涯中一直讓她念念不忘的就是要在上海建一座科普性質的天文館。上海天文館項目，前前後後40年，歷經了幾代領導人和科學家的不懈努力和推動。2010年7月，葉叔華院士再次進言，2012年3月，經過廣泛調研和協商，才終於完成了項目的功能定位、選址考察。2014年1月終於獲得立項批覆。建成後的上海天文館將成為市民科學普及和文化休閒生活的又一重要場所。

葉叔華之所以如此堅持要建天文館，是因為她深知天文科學對提升一個國家綜合科技實力的重大意義。將更有利天文知識從高高在上變得平易近人。這其中更包含了她個人對於天文系統的哲學思考。“天文有助於拓寬一個人的世界觀、宇宙觀。宇宙如此浩瀚，人只是其中的滄海一粟。每一個個人作為獨立的存在，都應該珍惜自己短暫且唯一的生命。在有限的時間和空間裏儘可能地去做一些有意義、有價值的事情。意義和價值並不等同於功成名、升官發財，而是盡己所能地做最好地自己，無愧於心。”“人啊，難免會遭遇各式各樣的不如意，但與浩瀚的宇宙相比，真的不足道也。”

勇於衝破玻璃天花板的女科學家

採訪進行了一個多小時，葉院士才喝了第一口水。她的反應之快速、思路之清晰，讓我們暫時忘記了她87歲的高齡。在此次專訪之前，也曾多次聆聽葉叔華院士為普通市民做的科普講座，她總是很樂意把看似高深的天文知識，用最簡單易懂的方式傳達給每一個對天文感到好奇的人。行業內和媒體都稱葉叔華為“葉先生”。她的謙虛、隨和讓人印象深刻。她笑侃自己最大的遺憾就是對GDP的“貢獻”太少。平日甚少購物、來來去去那幾件衣服穿了幾十年，一輩子都在用國家經費搞科研。雖在國內外獲得獎項無數，但談到她經歷的每一個重大項目時，她也總是淡淡一句：“所有的工作都是和同事們一起做的，我只是帶個頭。”

除了成功的事業，葉先生也有着幸福的家庭。在外被稱為女強人，回到家中也只是一名普通的賢妻、良母。與大學同學兼丈夫程極泰教授兩人相互扶持，相濡以沫。“作為女性，我從來不會刻意去想要壓倒、戰勝男性，只是儘自己本分、在自己力所能及的範圍內做到最好。”

葉先生坦言，當下社會普遍有着女性難以衝破所謂“玻璃天花板”的印象，總認為女性的上升空間受到各種方面的制約。但在她看來，衝不衝得破“天花板”，關鍵還看自己。“1978年改革開放以後，我帶團到法國，那是我第一次出國。送別的時候，主辦方很熱情，説：為女天文台長乾杯。我記得我當時説，50年以後，希望女天文台長能跟男台長一樣多了，就不用專門為女性乾杯了。現在看來，我講的過於樂觀了。男女不平等的是思想，不是一句口號、一個政策那麼簡單，得從人們的內心改變才行。當然，這個進程正在加快，我相信會越來越快。尤其在科學領域，女性與男性的機會是均等的，且女性有着精細、敬業的先天優勢，只要你鍥而不捨地去做，總會有屬於你自己的成就。”

【本文原標題：上海有口天文“大鍋” 65米射電望遠鏡探宇宙】