文/诸葛炎

　　导语：各国竞相打造新型的登天“巴士”——新型载人飞船，载人飞船的研制方兴未艾。

　　俄罗斯通过竞赛选飞船

　　2009年4月6日，在俄罗斯联邦航天局举办的载人飞船设计大赛中，俄罗斯能源火箭航天集团的方案最终获得冠军，并同时获得俄罗斯联邦航天局新一代载人飞船的设计合同，即负责开发俄罗斯新一代载人飞船。俄罗斯将研制的新一代载人飞船暂命名为“罗斯”号(又称未来载人运输系统即PPTS)，合同金额为8亿卢布。

　　俄罗斯目前使用的飞船是“联盟”TMA，并将在不久后对这种飞船进行升级，即用全新数字操作系统取代模拟控制系统。升级后的新飞船称为“联盟”TMA-Ц (注：字母“Ц”为俄文“数字化”一词的第一个字母)，飞船的内部空间变得更加宽敞，自重和造价大幅降低，并提高飞船各系统的可靠性和工作精确度。它还将被安装一个高速中央处理器，使飞船的飞行控制、能源供应以及舱内设备运作都得到保证，并大大节约成本，因为该中央处理器将设计成可拆卸部件，能反复回收多次使用。

　　“联盟”系列飞船拟服役到2015年。接着，就将使用“罗斯”号新一代载人飞船，其原型是俄罗斯曾在几年前大力宣传的“快船”号(Kliper)。“罗斯”号定于2010年6月前完成设计，投资约2300万美元，外观与美国正在研制的新一代载人航天器“猎户座”(Orion，又译“奥赖恩”)类似。其主要特点是：

　　(1)它是一种可回收飞船，预计其锥型乘员舱能在15年的寿命期内重复使用多达10次，且可靠性不低于99.5%，以降低天地往返的运输成本。2009年4月6日，俄罗斯中央机器制造科学研究所宣称，该所专家已经研制出可“自我修复”的飞船外壳新材料。这种材料尚处于试验的最初阶段，它将应用于未来的飞船，在飞船外壳因微小陨石或太空垃圾撞击而遭受轻微损坏时，它将能自动收缩修复至原来状态，从而恢复其密封性。

　　(2)它最多可载6人，并可向空间站运送至少500千克货物，这比现有最先进的“联盟”TMA运载量大1倍(联盟TMA只能运载3人和250千克货物)。

　　(3)它易于改装进行不同组合，有多种用途，不仅能够用在往来于空间站与地面之间的飞行，把6名航天员和和500千克的货物送至近地轨道的空间站，也可把4名航天员和100千克的货物送至近月轨道，进行载人登月。其中“绕地型”飞船可能重12吨，“月球型”飞船可能重16.5吨。 此后，还能用于载人登火星。

　　(4)它能在轨道上自主飞行30天，满足飞往月球的需求。当飞船作为空间站救生艇时，与绕地空间站的对接时间可达1年之久；与绕月空间站的对接时间在太空飞行条件下可达200天以上。

　　(5)它的返回舱在返回地面时能实现在轨道上的水平机动运行，在起飞后的任何时段都能够实施对航天员的救生，并综合借鉴“暴风雪”航天飞机计划与“联盟”号飞船的热防护系统，这些都大大增加了它的安全系数。

　　(6)它能够为太空旅客提供安全舒适的服务，起飞过载不超过4 倍重力加速度，是太空旅游理想工具。

　　(7)它能够被送入大倾角轨道(比如极轨道)，还可开展无人飞行器在轨维护，甚至用于清除太空垃圾，也将作为未来载人火星飞行的“核心”技术。

　　(8)它的降落方式很像科幻电影中描写的飞碟。船上装有使用环保燃料(可能是乙醇)的制动发动机，采用效率更高的垂直降落方式。在穿越浓密的大气层后，新飞船可不依赖降落伞，而依赖这套特殊的制动发动机安全着落。至今，各国的宇宙飞船在降落时均需依赖降落伞，且制动发动机使用的燃料也可能污染环境。

　　虽然“罗斯”号新型飞船的原型是“快船”号，但其构造与“快船”号存在明显差异：它将采用无翼设计，在大气层内的飞行姿态也是可以控制的。

　　2009年4月2日，俄罗斯进步中央专业设计局战胜赫鲁尼切夫国家科研生产航天中心，获得开发新一代运载火箭罗斯-M的合同，价值3.75亿卢布。罗斯-M为两级火箭，初期型号可把23吨重的有效载荷送入近地轨道，今后还将研制运载能力为30吨和50吨的型号。位于阿穆尔州的东方航天发射场也正在加紧建设。按照目前的计划，新一代运载火箭与新一代飞船将从新建成的东方发射场起飞，2015年发射无人飞船，2018年发射载人飞船。

　　链接：有关新一代载人飞船“罗斯”号的详情目前还不得而知，但其原型“快船”号是由可多次使用的返回舱和一次使用的轨道舱、服务舱组成(所有最贵重的装备和多次使用的电子设备都集中在返回舱内)。与“联盟”号飞船不同的是，“快船”号飞船是将轨道舱与服务舱结合在一起。轨道舱中包括对接硬件设备、卧榻、卫生间及其它生命保障系统。圆环型的服务舱环绕在轨道舱之外，装有飞船轨道发动机装置以及用于热控系统的设备。当返回舱再入的时候，它与轨道舱-服务舱联合体分离一次即可，所以更安全。轨道舱-服务舱联合体仅使用一次是出于技术上和经济上的考虑，以使结构质量轻，简化降落伞系统和着陆装置。

　　2013年，俄罗斯拟发射新一代货运飞船“渡船”号，其运载量比“进步”号大增，达13吨，而目前使用的“进步”号货运飞船运载量仅为2吨。

　　美国水上测试乘员舱

　　2009年4月8日，美国在卡纳维拉尔角空军基地，对新一代载人航天器“猎户座”乘员舱的全尺寸模型进行了水上测试。

　　进入21世纪以后，美国对宇宙飞船又重新产生了兴趣，认为它比航天飞机更安全，成本也低许多。美国洛马公司负责研制的“猎户座”计划在2015年以后投入使用，前往“国际空间站”，并于2020年运送美国航天员重返月球。

　　“猎户座”和“阿波罗”飞船异常相似，但比“阿波罗”飞船大2倍，所以运载能力大大增加，一次可搭载4名～6名航天员；它有多种组合，是一种既能飞向空间站，又可抵达月球甚至火星的“万能之舟”；由于发射时与火箭串联在一起，并有逃逸装置，所以安全系数比航天飞机高10倍；它把人货分开运输，近地轨道载人量为6人，载货量可达100吨～120吨，因此既安全，又经济；它使用太阳能作为能源，其发动机使用液态甲烷和液态氢的混合燃料，而“阿波罗”飞船使用的是电池和其它液体燃料；其外部防护层可以替换，即该飞船能重复使用，而“阿波罗”是一次性使用飞船。

　　为了安全和增加运载能力，用于重返月球的“猎户座”在发射阶段比较新奇，其月球着陆器－脱离地球轨道级与乘员舱分别发射，然后在太空对接在一起，靠脱离地球轨道级的推力进行数天的月球之旅；而“阿波罗”飞船本身装有登月舱和服务舱，所以只进行一次发射即可。这种模块式设计与太空对接结构，不仅便于利用最新技术进行改进，而且便于根据不同用途做出相应改装。

　　链接：“猎户座”所使用的月球着陆器可载4人在月面登陆，航天员还计划利用它把货物运到月球表面留作储备，而“阿波罗”飞船登月舱只能载2人在月面登陆。其月球着陆器在月面着陆期间，留在月球轨道飞行的乘员舱为无人自动飞行，而“阿波罗”飞船留在月球轨道的指令舱－服务舱为有人驾驶。在“猎户座”登月初期，航天员将在月表停留7天，然后逐渐延长，最终很可能会在月球上停留长达6个月的时间，以进行长期深入的月球探索活动，这一时间接近目前“国际空间站”上每批长期考察组的停留时间，而“阿波罗”飞船的航天员在月表停留不到4天。从理论上讲只要是科学家们感兴趣的地区，登月航天员可以控制新型月球着陆器降落在月球上任何区域，而“阿波罗”飞船登月舱只能降落在月球赤道附近区域。

　　“猎户座”与“阿波罗”也有相同之处。例如，“猎户座”的外形酷似“阿波罗”飞船，对此权威人士解释说，这是因为航天物理学原理并没有发生变化，这也再次证明当初的“阿波罗”设计者的设计理念很正确；新的月球着陆器仍采用“阿波罗”飞船登月舱的设计理念，即由上升级和下降级组成，上升级是航天员完成登月使命后将他们送回月球轨道的飞行舱，下降级是一个有四条腿、通过火箭发动机实现“软着陆”的着陆平台。

　　从月球返回地球时，“猎户座”有可能面临高达约2760°C的高温。美国宇宇航局于2009年4月7日透露，通过大量研究，他们已为“猎户座”选定名为Avcoat的隔热材料作为外部防护层，其成分主要是石英纤维和甲酚醛环氧树脂等，这种材料足以让“猎户座”抵御这一高温。

　　其他国家竞相上

　　为了发展载人航天，目前除了俄美两国以外，中国、欧洲、印度、日本等国家和地区也在积极研制各自的载人飞船。

　　至2008年底，中国已成功发射了3艘载人飞船。定于2011年发射的“神舟八号”将基本定型，此后进入批量生产阶段。“神舟八号”飞船将有两个重要使命，一是突破空间交会对接技术，二是实现载人运输飞船定型。定型后飞船不再做大的改动，其外形结构上与目前基本一致，内部设施更加舒适和人性化。定型后的飞船具备三个特点：一是可靠性，安全性更高；二是能够运输3人飞行7天，具备与空间站交会对接的能力；三是国产化水平高，能够批量生产，短时间高密度发射。它将成为我国空间实验室和空间站至地球的天地往返运输工具，也能为其他国家提供人员和货物的天地运输服务。美国总统的科技顾问近期表示，由于美国航天飞机2010年退役后和“猎户座”2015年首飞前存在5年“断档期”，除了使用俄罗斯“联盟”飞船外，美国不排除使用中国“神舟”飞船向“国际空间站”运送美国航天员的可能性。

　　印度规划委员会已于2009年2月23日批准了印度空间研究组织的载人航天计划，预计耗资1240亿卢比。此计划将分两个阶段实施：在2013年～2014年间执行一次不载人飞行任务；在2014年～2015年间执行一次两人飞行任务，印度计划将2名航天员送上天。印度已开始研制能载3名航天员执行7天任务的两舱式宇宙飞船，重3吨，并计划于2015年使用印度“地球静止轨道运载火箭”发射进入低地球轨道。它包括应急异常中断系统等，以后还将装备交会对接系统。该计划与俄罗斯联邦航天局合作。俄罗斯将帮助印度选训航天员，建造宇宙飞船。在2015年之前，印度航天员将先在2013年搭乘俄罗斯“联盟”飞船进入太空。2020年，印度将进行载人登月。

　　2008年，欧洲空间局把第一艘货运飞船——“凡尔纳”自动转移飞行器(ATV)顺利送上太空并与“国际空间站”对接。它可向“国际空间站”运送8吨的货物，与空间站对接期间还能作为临时工作和休息场所。今后，欧洲航天局还将发射多艘自动转移飞行器，并将在2012年发射第一艘载人飞船——“中型试验宇宙飞船”(Intermediate eXperimental Vehicle，简称IXV)。

　　欧洲空间局还与俄罗斯合作开发“先进乘员运输系统”(ACTS)。它是一种由返回舱、服务舱和居住舱组成的登月飞船(Moonship)，也可以执行“国际空间站”或其它运输任务。其中返回舱的设计基于俄罗斯“联盟”飞船的设计，服务舱和居住舱的设计源自欧洲空间局为“国际空间站”研制的“哥伦布”实验舱和“自动转移飞行器”。该飞船重18吨～20吨，能把6名航天员送入近地轨道，把4名航天员送入月球轨道，这与俄罗斯的“罗斯”号和美国的“猎户座”新一代飞船相似，用俄罗斯火箭发射。其特点是飞船在返回地球时将使用推进器实施软着陆。不过，由于多种原因，这项计划最近暂停。

　　与欧洲相似，日本将于2009年先发射第一艘货运飞船即H2转移飞行器(HTV)，运货能力约6吨。然后，在此基础上日本将研制载人飞船。日本打算在2020年把人送上月球。

　　世界新型载人飞船正在蓬勃发展，它们将开辟载人航天的新局面。

　　——写在2009国际天文年

　　文/陈建生

　　导语：天文学始终处在科学的前沿，对历代几乎所有文化都做出了重大贡献。望远镜彻底改变了我们的宇宙观！望远镜第一次观测星空作为国际天文年的里程碑事件确实当之无愧。积极参与国际天文合作，参加大型天文望远镜合作，投身到回答人类共同关心的基本问题，也是中国天文学家通过自身的科学活动，为人类和平事业做贡献的主要方式之一。

　　今年是人类使用望远镜探索宇宙400周年，联合国决议把2009年定为国际天文年。全世界100多个国家和地区要参加国际天文年的活动。

　　人们自然要问：联合国为什么要设立国际天文年？天文学对人类社会进步发挥了怎样重大的、不可替代的作用？国际天文年为什么选择望远镜使用于天文观测作为这一重大活动的标志性纪念对象？

　　天文学的历史地位

　　关于天文学的历史地位，国际天文联合会在宣布2009年国际天文年时，高度概括地回答了这个问题：

　　天文学是历史最悠久的科学，它对历代几乎所有文化都做出了重大贡献。

　　我们如何理解天文学“对历代几乎所有文化都做出了重大贡献”这一结论呢？

　　自有人类就有观天活动。最初的观天并不是一种科学活动，而是启蒙时期的文化。每当夜幕降临，天空布满闪烁的星星，星空下任何一个角落的人群，都可以翘首望天。远古时代，虽然人类对宇宙的规律知之甚少，却不能抑制对美丽星空的遐想；星星在天空固定排列的图案，给了人类无限的想象空间，使他们编织出众多的神话故事。这是人类最早创造的神话文化，她出现在文学、艺术、宗教等领域，也渗透到建筑美学中，既表达对宇宙的和谐与美的向往，也反映了对神灵的崇拜与敬畏。天文学的发展史是科学与文化的交融史。宇宙的神秘能激发人类探索的好奇心，宇宙的和谐与美能净化人类的心灵。屈原的《天问》表达了人类的好奇与求索，温家宝总理的诗歌《仰望星空》抒发了人生的感悟与情操的升华。天文学是富有浪漫色彩的观测科学。

　　天文学又是推动人类宇宙观念发展的科学。任何一次对宇宙认识的飞跃都要伴随一次思想革命。始于16世纪的地心说与日心说的争论，不是不同学说之间的一般科学辩论，而是一场宇宙观的深刻思想革命，也是一次反抗神权的严酷政治斗争。日心说的胜利是关于人在宇宙中地位的第一次认识上的飞跃：人类所生存的地球并不是宇宙的中心。随着天文学的发展，20世纪初人类进一步认识到，太阳所在的银河系也不是宇宙的中心；20世纪中叶宇宙微波背景辐射的发现，证明了宇宙是根本没有中心的最平等的世界！人在宇宙中没有优越的地位！这些发现激发了人类去寻找别的星球上是否有生命和智慧，并已经在太阳系外找到了300多个行星或行星系统，为寻找地外生命和智慧迈出了坚实的第一步。伴随着宇宙观的进步，激烈的思想斗争从来没有停止过。最近一次是发生在20世纪中叶关于大爆炸宇宙学的斗争。这个经过观测检验的关于宇宙的最新学说在世界的一些地方被斥为反动学说而遭到封杀。与16世纪不同的是，这次充当罗马神权的却是前苏联的所谓“左派”和中国的四人帮。

　　天文学让我们更深地热爱人类的家园——地球。她告诉我们，虽然宇宙处处平等，地球不是宇宙中心，但地球在宇宙这个大家庭里却拥有适合生命繁衍的一切元素，包括它的质量、密度、与太阳的距离、近似的圆轨道、倾斜的自转轴等等，使得这个星球拥有一年四季适合生命的环境。在茫茫宇宙中拥有这么多适合生命的元素的星球虽然不会仅是地球，但也一定极其罕有珍贵。天文学还告诉我们，离我们最近的“太阳系”也已是几个光年之遥，人类要迁移到别的星球几乎完全不可能，人类要延续自己，就必须爱护地球！

　　天文学从诞生开始就与社会生产息息相关，观天是人类最早指导生产实践的科学活动。与人类结束以采集和狩猎为生，进步到以种植为生的农业社会的同时，人类也逐步掌握了恒星背景在天穹的周年更替，及其与地球上季节变化的关系，这些知识指导农业什么时候播种与收获。没有天文学为航海导航，就没有海上商业贸易的兴起和新大陆的发现。今天空间时代的全球定位(GPS)、卫星定轨、导航及空间安全期预报都离不开天文学。天文学发现的最遥远天体成为宇宙中最精确的惯性坐标系，它是高精度大地测量、研究大陆漂移所必须的参考系。对太阳能量来源的思考，启发了核能概念……

　　时间和空间是物质存在与运动的形式，人类一切活动都离不开时间。天文学始终担负着人类的时间服务，天文学渗透到人类生活的每一个时刻！

　　天文学是近代科学革命的摇篮，牛顿力学的诞生是人类第一次对自然界的认识从经验到理论的飞跃，太阳系的行星运动是牛顿力学最好的天然实验室，从而诞生了万有引力定律——第一个被人类完整揭示的物质基本相互作用规律。

　　天文学之所以始终站在自然科学的前沿，是因为她研究的对象是我们的宇宙，宇宙是一切形态的物质及其运动的总和。其时空之广延，形态之多样，变化之剧烈，条件之极端是地球上任何人造实验室无法达到的。宇宙空间的尺度跨越1041量级，重子密度跨越1043量级，温度跨越1032量级。其物质形式多样化，今天已发现有重子物质、暗物质和暗能量，我们日常所熟识的重子物质只占3%。因此宇宙是多学科前沿研究的实验室：

　　宇宙是最理想的引力实验室。引力和电磁力都是长程力，但引力强度只及电磁力的1万亿亿亿亿分之一，宇宙的电中性和巨大的质量使得引力成为主宰宇宙最重要的力。太阳系的行星运动是理想的牛顿力学实验室，而中子星、黑洞，以及整个宇宙则是检验爱因斯坦引力理论的理想实验室。

　　早期宇宙是地球永远也达不到的高能实验室。爱因斯坦一生所追求的基本相互作用的统一理论可能只有在宇宙早期才能得到检验和应用。

　　宇宙到处是等离子体。太阳是最近的恒星，它内部的高温是核聚变最好的实验室。地球上只有到20世纪中叶才实现核聚变，而太阳上的核聚变在50亿年前就已存在，太阳上的黑子、耀斑、日珥都是地球上难以复制的等离子现象。

　　宇宙中提供的超高密度、超稀薄真空、超强磁场、超低温和超高温等，都是极端物理实验室条件。

　　天文学不断地发现新现象，也不断地向我们提出挑战。最近新发现的宇宙暗物质和暗能量就向当代物理学提出了尖锐的挑战，它可能孕育着新的物理学革命。

　　宇宙是最大的化工厂。它制造了地球上几乎所有的化学元素，并由这些元素产生出各种无机分子和有机分子。

　　宇宙也是生命起源与演化实验室。生命是在宇宙的条件下从无生物产生、演化出来的。宇宙是唯一能提供生命发生的环境，回答有多少种生命形式、有多少种生命演化模式的天然实验室。

　　人类是在宇宙演化进程中诞生的，人类在研究宇宙的同时，也认识到人类自身，认识到人类在宇宙中的地位，爱因斯坦说：“宇宙最不可理解的事情是宇宙可以理解。”这是人类的骄傲。宇宙虽然可以理解，但又永远不能穷尽理解，这是宇宙的魅力，是激励人类求知的动力和推动人类进步的源泉之一。

　　望远镜的历史地位

　　国际天文年选在2009年，是为了纪念400年前人类第一次使用望远镜观测星空。天文学有许多重大发现，包括若干获得诺贝尔奖的天文发现，都没有选作国际天文年的标志性纪念事件，可见望远镜的发明与应用对人类文明的进步是何等地重要！

　　望远镜是人眼睛的延长。从四川省广汉市鸭子河畔的三星堆遗址发掘出来3000年前图腾似的青铜器造型中，我们惊叹于炎黄祖先对眼睛神力的崇拜，和延长眼力的愿望，其造型酷似今天的双筒望远镜。

　　如果没有望远镜，人类只能看到太阳、月亮和天上最亮的星星。伽利略第一次用望远镜看到月球环形山和木星卫星，看到银河是由无数密密麻麻的恒星组成。新发现推动人类去发明威力更大的望远镜，反过来又让人类看到更遥远、更奇妙的宇宙！400年来，望远镜的发展与人类对宇宙认识的进步互相促进，每一次望远镜能力的提高，都会刷新我们对宇宙的认识。天文学就是依靠不断提高威力的望远镜，不断深化对宇宙的了解，从而不断对社会进步做出贡献！这个过程是无限的。今天光学望远镜使我们可以分辨出月球上一个硬币的厚度，看到火柴的亮光。

　　100年前，我们还以为银河系就是整个宇宙，今天我们却知道宇宙是由数千亿个像银河系这样的星系组成的，它们源自大约137亿年的宇宙大爆炸。100年前，我们完全不知道太阳系以外还会有别的行星系统，今天我们已经知道数以百计这样的“太阳系”，并开始去了解最初的生命是如何诞生的……

　　人的眼睛是很精密的光学仪器。它由三部分组成：眼球、视网膜和大脑。眼球接收光子并成像到视网膜上，视网膜是接收器，大脑进行存储和分析。但人眼也有严重的局限：人的瞳孔大小(决定能看到多暗的对象)不可能超过几个毫米，因而不可能看到遥远的天体(越远越暗)，人的视网膜只感觉可见光，而大脑的记忆是模糊的，带有主观性，难于定量并且会遗忘。作为眼睛延长的望远镜也是由这三部分组成：镜片接收光子并成像、接收器接收图像信息、计算机存储并分析信息。

　　400年来望远镜在这三方面的能力有了巨大的进步，经历了几个重要的飞跃：

　　第一个飞跃是光学望远镜突破口径大小的限制。薄镜面、拼接镜面和主动光学技术克服了制造大口径光学望远镜的困难，世界上已建成的单架光学望远镜的口径已达10米，并正在研制口径40米的望远镜。

　　第二个飞跃是单口径望远镜发展为望远镜阵。把望远镜接收光子的功能与成像功能分开是望远镜制造概念的一次重大突破。传统的光学望远镜的物镜既接收光子又进行成像。光的波动说揭示了成像的本质：来自物镜各个子孔径的电磁波在物理空间进行干涉，如果彼此相位正确，就会成像。各个子孔径的正确相位是靠物镜的面形来保证的。新的成像方法是把各个子孔径接收到的电磁波及其需要补偿的相位信息输入到计算机，通过计算机进行成像，从而实现小望远镜阵合成大望远镜。这个技术首先用在射电综合孔径望远镜，现在地球上远隔几千千米，甚至分处地面与空间的子孔径接收到的电磁波都可以在计算机上成像。把望远镜接收光子的功能与成像功能分开，也就把望远镜最重要的两个性能：灵敏度与分辨本领分开。灵敏度由接收面积决定，分辨本领由子孔径间最长基线决定。在传统光学望远镜里，这两个参数绑在一起，都由口径大小D决定：灵敏度正比于D2，分辨本领正比于D，因而分辨本领的提高便受到口径的限制。而干涉仪可以在子孔径总面积相同的条件下，通过延长它们之间的基线，极大地提高分辨本领。这种技术现在也应用到光学望远镜上。

　　第三个飞跃是接收器的突破。照相底片代替视网膜是第一次突破，它摆脱了人眼的主观性，能客观地记录图像；它可以累积曝光时间提高灵敏度；它记录的图像便于保存。但照相底片也有动态范围小、探测效率低等不足。以CCD为代表的数字化探测器不仅效率提高几十倍，而且线性好，便于进行计算机图像处理。

　　第四个飞跃是从单一可见光波段望远镜向全电磁波段望远镜的发展。由于半导体与电子学的进步，制造出探测不同电磁波段的接收器，首先从可见光发展到射电波段，再发展到紫外、红外、X射线及伽马射线，进入全电磁波段天文时代。

　　第五个飞跃是分析器，包括光谱仪和偏振计等的应用。天体光谱和偏振是分析天体的物理、化学性质及其运动状态的最有效手段。

　　第六个飞跃是从地面望远镜到空间望远镜，突破地球大气的干扰。自适应光学只能克服大气抖动的影响，且有局限性。20世纪开启了空间时代，空间科学与技术得到迅速发展，人类把望远镜送到大气外，彻底摆脱大气吸收、散射和扰动的影响。

　　第七个飞跃是望远镜概念的进一步发展。从接收电磁波扩展到接收一切来自宇宙的信息，包括中微子和其它宇宙线粒子，以及正在探索的引力波。望远镜概念从外形到内涵的一系列发展，不断地提高人类探测宇宙的能力。

　　第八个飞跃是计算机的全面应用。计算机在望远镜和接收器自动化控制、主动光学、自适应光学、数据采集、存储与传输、傅立叶成像、数据分析等方面的应用，是实现望远镜革命的必要条件！全新概念的虚拟天文台完全建立在数据库和计算机网络技术上。

　　望远镜彻底改变了我们的宇宙观！把望远镜第一次观测星空作为国际天文年的里程碑事件确实是当之无愧的。

　　望远镜既是观测宇宙的工具，本身也是高新技术的结晶。人类认识宇宙无止境的追求，也是对望远镜威力的无止境的追求！望远镜口径的从小到大，从单一光波到全电磁波段，从地面到空间，每一次飞跃都是最新高技术的集成。现代望远镜已成为当今世界工业界与技术界的骄傲，当这些巨无霸望远镜，如此灵巧、精确地对准天空，不断将宇宙最深处的微弱信息传回地面，绘画出宇宙一幅又一幅的美妙图像，人类是如何惊叹于自己的创造力！一代又一代望远镜对高新技术及巨型精密仪器制造工业提出的一个又一个挑战，以及自身研制过程中所开发的新技术都是对高科技和制造业的重大贡献！

　　中国天文学 继往开来

　　我国天文学曾有过辉煌的过去。我国有世界上最古老、丰富的日食、彗星、新星等天象纪录，有浑仪、简仪等精湛的古天文仪器，有张衡、郭守敬等驰名中外的天文学家。天文学始终是一个国家国力强盛与文明发达程度的象征。西方自文艺复兴以来，资本主义从萌芽、发展到发达，科学技术日益进步，社会生产力飞速发展，而中国还长期处在落后的封建社会，甚至沦为半殖民地半封建社会。社会落后、国力衰弱，中国天文学也就从领先地位沦落到远远地落后于西方发达国家。解放后，百废待兴，1958年中国天文界奋起追赶，提出建造“2.16米”光学望远镜计划，当时这一概念远东最大、超过日本。射电天文观测设备也从无到有。但随之而来的十年文化大革命浩劫，天文基础研究受到极大冲击，几乎瘫痪。粉碎四人帮后，我国的天文学也获得新生。改革开放三十年是我国天文发展的黄金时代。“2.16米”望远镜终于在1989年建成。我国还填补了毫米波与VLBI(甚长基线干涉仪)天文的空白，一批学者走出国门，逐渐融入国际天文社会。

　　进入21世纪，中国天文取得骄人的成绩。LAMOST的建成，是中国望远镜制造史上一件里程碑式的事件。中国掌握了当代望远镜制造的先进技术，并有所创新，建成世界上口径最大、光纤数最多的大视场光谱巡天望远镜。已经举行开工典礼的500米口径射电望远镜将是世界上最大的单口径射电望远镜。第一个空间天文探测硬X射线调制望远镜(HXMT)也已经启动研制。天文研究成果也逐渐被国际天文界重视。涌现一批优秀中青年人才，中国天文队伍完成更新换代。

　　过去三十年虽然是我国天文发展最好的时期，但过去三十年，国际天文从光学到射电、到高能，从地面到空间，发生了翻天覆地的变化。地面光学望远镜完成从4米级口径到10米级的跨越，一批10米级望远镜建在优质台址，射电望远镜向毫米与亚毫米波段扩展，并正在建设巨型毫米波与亚毫米波望远镜ALMA。空基天文发展尤其迅速，以哈勃空间望远镜为代表的一批耗资十亿美元级的大型天文卫星先后工作，覆盖了从微波、红外、光学、紫外、X射线到伽马射线整个电磁波段。即将建成的还有：地面的一平方千米接收面积的射电望远镜，以及以口径6米空间光学/红外詹姆斯•韦伯空间望远镜、星座-X射线望远镜、空间光学干涉仪为代表的下一代空间设备。现在美、欧等国家和地区正在计划建造口径30米～40米级地面光学/红外望远镜，并在制定下一个十年天文发展规划。从过去十年国际天文发展速度，可以预测下一个十年的发展计划一定更加宏伟。我国与世界先进国家天文研究的差距不是在缩小，而是不断加大！

　　过去三十年我国经济发展取得举世瞩目的成就，国民生产总值已跃居世界第三位，为什么我国天文与国际水平的差距越来越大？投入不足是一个原因，但体制上的障碍可能更重要。我国经济发展完全归功于邓小平的改革开放方针。和经济领域相比，我国在基础科学方面的开放程度就差得很远。在经济领域，我国可以参股、控股国际大企业，可以走出去、请进来办经济。而在天文学研究领域，上面提到的国际大型天文观测设备，中国一项也没有参加。也鲜有国外天文机构直接参加中国主导的大型天文观测设备的建设。

　　今天的天文观测设备已和三十年前在规模上有本质的区别。三十年前的天文观测设备可以靠一国之力完成。今天的大型天文观测设备，其造价之昂贵、技术之先进、系统之复杂、台址(地面设备)要求之苛刻，已非一国之力所能达成。甚至，其获得的海量科学数据的分析与研究，也非一个国家的科学家所能完成，需要各国科学家共同开发、使用。上面所列举的几个地面与空间设备几乎无一不是国际大联合、大合作的结果。但中国却完全游离在外。连中国台湾都参加了ALMA计划。其后果是，中国以一个发展中国家的国力(包括经济力、技术力、工业水平和人才等)去和美国、欧洲、日本等世界超级大国、先进国家与发达国家的联合体进行竞争。这种格局如不改变，我国天文水平与世界的差距只能越来越大。中国天文事业的发展必须走国际化道路，必须融入国际合作的大潮流，在合作中竞争，在竞争中合作，在合作与竞争中发挥我们的才干。当然，以目前中国的国力，虽然已是经济大国，但还不是经济强国，因此必须有选择地参加国际天文大型设备，既可以是以我为主导，吸收国际参加，也可以国外主导，我国参加，但都必须贯彻有所为、有所不为的方针，必须平等互惠，必须最有效地提升我国科学与技术的水平，必须能发挥我国科技人才的创造力，必须以设备研发与制造入股，并带动我国高技术及制造技术的发展。

　　最近我国天文界向国家推荐了两个天文项目，即建设南极天文台和参加国际30米级的巨型光学望远镜，可以作为这两种国际合作模式的例子。

　　我国已在南极最高点冰穹A建立昆仑站，它很可能是地面上最好的天文观测台址。抓住这一宝贵的机遇，在南极建设天文台，将有可能发展为以我国为主导的国际天文台。

　　目前国际上正在筹集建设口径30米级的地面巨型光学/红外望远镜的资金，积极邀请中国参加，这是本世纪难得的一次机会。我国国力的不断增强，天文科学、技术水平与工业制造能力的不断提高，已经具备参与国际合作与研制的能力。中国天文要越过8米级口径光学望远镜，实现跨越式发展，直接参与国际30米级大望远镜计划。

　　空基天文必然是21世纪最重要的天文发展方向。我国已经是国际空间大国，已经具备发展空间天文的实力，但我国空基天文观测仍然是一片空白。我国空间科技发展的布局、体制与机制还难以使我国成为空间天文大国。随着我国空间实力进一步增强，体制更加完善，独立发展我国空基天文或者参加国际空间天文合作的机遇越来越大，中国天文界应当做好中国空间天文大发展的准备，包括科学目标，空间项目方案及相关空间技术预研等。机会总是给有准备的人。

　　我国天文人才在质和量方面都远不能满足中国天文事业发展的需要。仅美国Sloan巡天这样一个项目投入的人才，就几乎相当于我国全部的天文人才，而Sloan巡天仅是美国众多项目中一个规模及投资都不大的项目。我国天文队伍分布也不合理，主要集中在中国科学院各天文台。我国天文队伍数量严重不足的问题，不可能仅靠中科院天文台增加编制来解决。我国大学天文事业有很大潜力。目前只有极少数大学设有天文学科，发展空间很大。只要逐步、坚定地扩大我国大学天文科研与教育的规模，就能根本解决我国天文队伍人才严重匮乏的问题。合理的布局应当是：科学院天文研究机构以建设、发展和运转国家级大型观测设备为主，天文课题研究应当散布在各个大学，与人才培养结合起来。要呼吁全社会关心天文教育事业，要充分利用国际天文年这一次全球性动员活动，把我国天文普及与教育提高到一个新水平。解决质的问题要有一个过程。当前要加大高层次天文人才的引进与培养，随着我国国力的增强，人民生活提高到国际发达水平，我国科研队伍的结构与组成也要与国际接轨，也要从全世界招聘优秀人才。

　　我们对中国天文事业的发展充满信心，我们坚信在不久的将来中国天文一定有一个实质性的飞跃，从现在跟踪发展到创新突破，并进入国际天文大国、强国的行列。

　　最后当我们参加全球庆祝国际天文年的时候，还要记住天文学的和平使命，国际天文联合会宣告书中写道：

　　2009国际天文年是自伽利略第一次使用望远镜以来天文观测飞跃发展的永恒纪念。她塑造了天文学致力于全球和平事业的形象。她把天文学家团结在国际多元文化的科学家大家庭里，协同工作去回答人类渴望知道的一些最基本的问题。

　　因此积极参与国际天文合作，参加大型天文望远镜合作，投身到回答人类共同关心的基本问题，也是中国天文学家通过自身的科学活动，为人类和平事业做贡献的主要方式之一。

　　(责任编辑：吴蕴豪)