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多個(gè)大科學(xué)裝置取得突破性進(jìn)展 中國科技創(chuàng)新邁向新高度！

2025-03-11 13:23:02化工儀器網(wǎng)閱讀量：3699 我要評(píng)論


　　大科學(xué)裝置是指通過較大規(guī)模投入和工程建設(shè)來完成，建成后通過長期的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)的科學(xué)技術(shù)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)重要科學(xué)技術(shù)目標(biāo)的大型設(shè)施。今年是“十四五”規(guī)劃的收官之年，也是“十五五”規(guī)劃編制之年。一批建成運(yùn)行的大科學(xué)裝置正源源不斷產(chǎn)出新的科技成果，而新的大科學(xué)裝置也在醞釀之中。
 
　　正值全國兩會(huì)期間，多位全國人大代表在接受媒體采訪時(shí)，帶來了大科學(xué)裝置領(lǐng)域的最新消息，也提出了他們對(duì)國家大科學(xué)裝置發(fā)展的建議。
 
　　“中國天眼”運(yùn)行升級(jí)兩不誤，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)收入超15億元
 
　　中國天眼是全球最大且最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，具有深入探索宇宙奧秘、尋找新的天體和現(xiàn)象、搜尋外星智慧生命以及推動(dòng)天體物理學(xué)和宇宙學(xué)研究等重大意義和作用。2020年1月，“中國天眼”進(jìn)入常規(guī)運(yùn)行階段。“十四五”期間，“中國天眼”連續(xù)4年在中國科學(xué)院國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行年會(huì)中被評(píng)為年度優(yōu)秀設(shè)施第一名。
 
　　全國人大代表、“中國天眼”總工程師姜鵬介紹，目前，“中國天眼”發(fā)現(xiàn)的新脈沖星數(shù)量超過1000顆，超過全世界其他望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的脈沖星總數(shù)。“中國天眼”相關(guān)科研成果入選《自然》和《科學(xué)》評(píng)選的2020年度十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和十大科學(xué)突破，并有4項(xiàng)成果入選美國天文學(xué)會(huì)亮點(diǎn)研究成果。
 
　　在取得亮眼科研成果的同時(shí)，“中國天眼”建設(shè)運(yùn)行團(tuán)隊(duì)也突破了諸多技術(shù)瓶頸。
 
　　一方面，科研團(tuán)隊(duì)突破了空間目標(biāo)探測和深空通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我國在該領(lǐng)域探測能力的數(shù)量級(jí)提升；另一方面，解決了一些關(guān)鍵核心技術(shù)國產(chǎn)化問題，例如，接收機(jī)、饋源艙鋼絲繩等以往薄弱的技術(shù)環(huán)節(jié)正逐步實(shí)現(xiàn)全部國產(chǎn)化。此外，團(tuán)隊(duì)正在攻克“中國天眼”核心陣建設(shè)設(shè)計(jì)方面的許多關(guān)鍵技術(shù)難題，如綜合孔徑數(shù)據(jù)處理技術(shù)、時(shí)間同步技術(shù)等。
 
　　除“中國天眼”本身的運(yùn)行、升級(jí)外，它對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用也十分顯著。據(jù)“中國天眼”總工程師姜鵬介紹，去年，前往“中國天眼”參觀的游客量接近130萬人次，直接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)收入估計(jì)超過15億元。
 
　　“子午工程”服務(wù)重大航天活動(dòng)60余次，二期已完成建設(shè)
 
　　“子午工程”是用來監(jiān)測和預(yù)報(bào)空間天氣事件的國之重器，全稱為“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測網(wǎng)”。在進(jìn)行航天任務(wù)時(shí)，航天、通信、導(dǎo)航等高技術(shù)系統(tǒng)會(huì)受到空間環(huán)境的影響。太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射事件、太陽質(zhì)子事件、磁暴、電離層暴、極光活動(dòng)等空間天氣事件，就如同刮大風(fēng)、下暴雨一般，影響高技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行，并可能造成巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。
 
　　2012年，“子午工程”一期建成，實(shí)現(xiàn)了我國地基空間環(huán)境監(jiān)測“從無到有”的跨越式發(fā)展。2019年，二期工程啟動(dòng)建設(shè)，在一期15個(gè)觀測臺(tái)站的基礎(chǔ)上，新增16個(gè)觀測臺(tái)站，空間環(huán)境監(jiān)測能力顯著增強(qiáng)，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)日地空間環(huán)境全圈層、多要素綜合的立體式探測。
 
　　全國人大代表、“子午工程”二期工程總指揮王赤院士表示，通過實(shí)施“子午工程”，我國空間天氣監(jiān)測和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)自主率大幅提高，從源頭夯實(shí)了我國空間環(huán)境自主保障的基礎(chǔ)。
 
　　與此同時(shí)，中國科學(xué)家以“子午工程”為基礎(chǔ)，率先提出并主導(dǎo)國際子午圈大科學(xué)計(jì)劃，目標(biāo)是建立陸地最完整的東經(jīng)120°至西經(jīng)60°子午圈監(jiān)測鏈，實(shí)現(xiàn)對(duì)日地空間環(huán)境全緯度、全天候、日不落的立體觀測，突破對(duì)地球空間天氣物理全球變化過程和多圈層跨尺度相互作用的認(rèn)知，提供空間天氣大模型和高精度預(yù)報(bào)產(chǎn)品，為應(yīng)對(duì)空間天氣災(zāi)害、和平利用空間提供科學(xué)依據(jù)。
 
　　江門中微子實(shí)驗(yàn)、高能同步輻射光源即將迎來重要節(jié)點(diǎn)
 
　　“江門中微子實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行工程建設(shè)的最后一步——液體灌注。目前，超純水已經(jīng)灌滿中心探測器有機(jī)玻璃球內(nèi)外空間，我們正在把有機(jī)玻璃球里的超純水置換為液體閃爍體。”全國人大代表、江門中微子實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家王貽芳院士介紹。
 
　　江門中微子實(shí)驗(yàn)是一個(gè)以測量中微子質(zhì)量順序?yàn)槭滓茖W(xué)目標(biāo)的大科學(xué)裝置，位于地下700米深處，其中心探測器是一個(gè)有效質(zhì)量兩萬噸的液體閃爍體探測器。探測器的主支撐結(jié)構(gòu)是直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼，其上承載著直徑35.4米的有機(jī)玻璃球、20000噸液體閃爍體、20000只20英寸光電倍增管、25000只3英寸光電倍增管等諸多探測器部件。
 
　　王貽芳介紹，在完成工程建設(shè)最后一步的同時(shí)，江門中微子實(shí)驗(yàn)的調(diào)試工作便已開始。調(diào)試數(shù)據(jù)顯示，探測器用到的核心器件——可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的45000只光電倍增管工作正常；液體注入后，有機(jī)玻璃球及鋼結(jié)構(gòu)的受力狀況發(fā)生了改變。監(jiān)控顯示，受力狀況的改變符合設(shè)計(jì)預(yù)期。
 
　　“我們預(yù)計(jì)今年8月完成液體閃爍體的灌裝，并開始取數(shù)。”王貽芳說。
 
　　江門中微子實(shí)驗(yàn)建成后，將成為國際中微子研究中心之一，與正在建設(shè)的日本頂級(jí)神岡中微子實(shí)驗(yàn)(Hyper-K)和美國深部地下中微子實(shí)驗(yàn)(DUNE)形成鼎足之勢(shì)。
 
　　同時(shí)，王貽芳還介紹，位于北京懷柔的高能同步輻射光源也基本完成建設(shè)任務(wù)。
 
　　高能同步輻射光源是世界上最亮的第四代同步輻射光源，建成后將與美國先進(jìn)光子源、歐洲同步輻射裝置、日本SPring-8和德國的PETRA-Ⅲ一起，構(gòu)成世界五大高能同步輻射光源。
 
　　“目前，關(guān)鍵設(shè)備都已經(jīng)安裝完成，正在做最后的調(diào)試。”王貽芳介紹，高能同步輻射光源的建設(shè)帶動(dòng)了高精度磁鐵、真空及鍍膜、超導(dǎo)腔、數(shù)字束測系統(tǒng)等一批關(guān)鍵核心技術(shù)的發(fā)展。
 
　　工欲善其事，必先利其器。對(duì)于我國來說，建設(shè)大科學(xué)裝置是未來科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的重要手段。未來，隨著一系列大科學(xué)裝置的建成運(yùn)行，將為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展做出戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和前瞻性的貢獻(xiàn)。
 
　　素材來源：中國科學(xué)報(bào)
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