陈芳允:竭诚为国兴,努力不为私 | 寻踪空天精神

陈芳允(1916-2000),浙江台州黄岩人,无线电电子学家、空间系统工程专家,中国卫星测量、控制技术的奠基人之一,“两弹一星功勋奖章”获得者,中国科学院院士。

陈芳允曾写过两首小诗:“四十京兆一技人,爱研求实不爱名,一称专家已过誉,惭愧国人赶超心。”“人生路必曲,仍需立我志,竭诚为国兴,努力不为私。”这正是他的人生写照。

2010年6月4日,一颗由中国科学家发现国际永久编号为10929号的小行星,经国际天文学联合会小天体命名委员会批准,正式命名为“陈芳允星”。

当我们仰望苍穹时,记得有一颗星叫“陈芳允星”,在用另一种方式守望夜空。

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【在中国北疆拓荒雷达事业的中科院博士】12年前,从中科院电子学研究所博士毕业的黄平平做出了人生中最重要的选择,他要在内蒙古自治区实现自己的雷达事业。
“当时没有多少人看好我,觉得这是一件很难的事情,如今这一切正在变成现实。”12年后的今天,黄平平在此间接受中新网记者专访时如是表示。
黄平平口中所说的雷达事业,实际上是微波遥感科研与应用的一部分。
他告诉记者,2010年博士毕业后,自己放弃了北京非常好的工作机会,选择了在内蒙古工业大学就职。
对于选择来内蒙古工作,黄平平给出的理由是:内蒙古地广人稀和相对平坦的地理环境是微波遥感科研与应用的天然试验场,区域内拥有多个遥感试验场,便于开展定量遥感研究。而且,草原产业拥有30年以上的地面采样和遥感数据,为微波遥感应用和真实性验证提供了大量的数据积累。
黄平平介绍,刚开始大家对雷达技术在内蒙古的应用潜力和前景不太了解,需要一个熟悉的过程,这个过程大概用了3年左右。几年后,随着中科院多名师兄弟的陆续加盟,事业有了很大起色。
黄平平告诉记者,此后几年他和团队几乎走遍了内蒙古草原,完成了大量的实地试验和数据采集工作,掌握了第一手资料,在了解行业用户遥感需求的同时介绍微波遥感的优势,得到内蒙古相关单位的支持。
在四子王旗草原、西乌珠穆沁旗草原和浑善达克沙地等区域,他和技术团队开展了微波遥感草原监测技术研究和示范应用,并取得了阶段性成果。
黄平平的雷达事业正在得到大范围的拓展。
2014年6月,他主持筹建了内蒙古自治区第一个雷达领域科研机构--内蒙古工业大学雷达技术研究所。同年9月,他作为执行主席与内蒙古草原勘察规划院联合举办了主题为“多源遥感数据在草原生态监测、植被及地表参数反演中的应用”的国际研讨会,并与来自加拿大、美国、日本、澳大利亚和国内的专家学者展开交流。
2015年6月,他应邀出席了中国民政部国家减灾中心--东亚峰会空间信息技术在重大自然灾害监测评估中的应用研讨会暨第二届东盟研讨会,并做雷达技术在灾害监测与预警方面的大会报告,相关学术活动推进了团队与国内外的合作与交流。
近几年,黄平平在雷达技术领域取得了多项成绩,他所在的内蒙古工业大学信息工程学院承担了国家重大科技专项和装备预研项目,研制完成了星载雷达成像处理平台和无人机载巡航监测雷达系统,获得省部级自然科学一等奖和科技进步一等奖。共取得国家发明专利56项。
特别值得提及的是,当前他和团队开发的雷达地质灾害“慧眼”,如今在中国20多个省区市的露天矿山与地质灾害领域得到广泛应用,多项技术打破了国外技术垄断。
从一个人,到一个团队,科技创新和人才培养的地基越来越坚实,土壤越来越丰厚。今年9月,黄平平走上内蒙古工业大学信息工程学院院长的岗位。
黄平平曾对媒体说:“科技强,则国家强。实现中华民族伟大复兴,科技工作者要瞄准世界科技前沿,勇做新时代科技创新的排头兵。”(记者 李爱平)

【#中国初步建立综合性太阳观测网#】去年发射的“羲和号”可以称为我国探日工程的“探路者”,而“夸父一号”则是观察太阳的多面手,它可以从紫外线、可见光和X射线波段等对太阳进行观测。我国发射的两颗探日卫星各有侧重,将共同提升我国在世界太阳物理研究领域的影响力。

10月9日上午,我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”,在酒泉卫星发射中心搭乘长征二号丁型运载火箭发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

“夸父一号”的中文全称为先进天基太阳天文台(ASO-S)。它是中国科学院空间科学先导专项继“悟空”“墨子号”“慧眼”“实践十号”“太极一号”“怀柔一号”之后,研制发射的又一颗空间科学卫星,实现了我国天基太阳探测卫星的跨越式突破。

中国科学院紫金山天文台研究员、先进天基太阳天文台首席科学家甘为群表示,“夸父一号”作为我国综合性太阳探测专用卫星,将实现3个首次:国际上首次以“一磁两暴”作为科学目标并配置相应的载荷组合;国际上首次在一颗卫星平台上对全日面矢量磁场、太阳耀斑非热辐射成像、日冕物质抛射的日面形成以及日冕传播同时进行观测;国际上首次在莱曼阿尔法波段实现全日面和日冕同时观测。

去年我国发射了第一颗探日卫星“羲和号”,此次“夸父一号”也顺利升空。尽管“夸父”与“羲和”的观测任务不尽相同,但它们或将成为我国科学家“追日”的最强搭档。

主要任务是观测“一磁两暴”

太阳是距离地球最近的恒星,人类对这颗耀眼的“火球”充满了好奇。

“从研究自然规律、自然科学的角度来说,太阳是一个非常好的天然物理‘实验室’,除了太阳内部的物理过程外,太阳的表面、大气、磁场、结构、波动、全波段辐射、等离子体、流体规律等都值得观测研究。”甘为群说。

关于太阳,普通人最为关心的问题总是绕不开太阳会对地球造成的影响。

2003年万圣节期间,太阳暴发了一次强磁暴,使欧美的一系列科学卫星都遭受了不同程度的损害,导致全球卫星通信受到干扰,全球定位系统受到影响,定位精度出现了偏差,致使地面和空间一些需要即时通信和定位的系统出现不同程度的瘫痪。

究其原因,就是太阳发射出大量带电高能粒子,对地球电磁环境造成严重破坏。

“太阳表面看起来很平静,其实很活跃。原因在于太阳有磁场,而且磁场超级乱。当磁场在太阳表面聚集,就会形成太阳黑子。太阳黑子容易引起日珥、耀斑和日冕物质抛射等太阳暴发现象。”甘为群介绍,太阳一发威,就会对地球造成不小的影响。不仅身在太空的航天员会面临危险,还会造成地球电力系统损坏、通信系统瘫痪……

太阳活动11年为一周期,根据推算,2024—2025年是太阳活动第25周峰年。甘为群表示,“夸父一号”将以太阳活动第25周峰年为契机,详细记录这期间的“太阳风暴”。简言之,它的主要科学目标就是4个字:“一磁两暴”。所谓“一磁”就是太阳的磁场,“两暴”就是太阳上两类最剧烈的暴发现象——耀斑和日冕物质抛射。

“观测和研究太阳磁场、耀斑和日冕物质抛射的形成,以及它们的关联和相互作用,可以及时预报太阳暴发对人类的影响,为空间天气预警提供支持。”甘为群解释。

据计算,一旦太阳发生日冕物质抛射等现象,科学家可以在它影响地球的至少40个小时前得到信息,从而及时做出防护,避免可能造成的损失。

“夸父”与“羲和”各有千秋

近年来,太阳物理研究这个领域非常热,我国去年发射了“羲和”,现在又有“夸父”,这两颗探日卫星的区别在哪里?

据悉,去年10月份发射的“羲和号”卫星全称为太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星,主要是从技术上验证卫星“双超”平台,就是利用高精度指向和指向稳定度这两个指标开展试验。

Hα波段地面望远镜也可以观测,但是在太空进行观测更有利,“羲和号”上搭载的望远镜可以连续对太阳进行观测,还克服地球大气抖动等带来的一系列问题,能在短时间内光谱扫描全日面,在扫描的波长范围里可以对每一个光谱点进行成像,其科学目标是太阳色球动力学。

“而‘夸父一号’是专门为观测太阳而提出的,完全以科学目标为牵引的空间科学卫星计划,所以‘夸父’被归类为空间科学卫星,它在科学目标、观测对象、观测波段等方面与‘羲和’完全不同。”甘为群说。

科技日报记者了解到,“夸父一号”携带了3台仪器载荷,分别是专门观测太阳磁场的全日面矢量磁像仪,专门观测太阳耀斑的太阳硬X射线成像仪,专门观测日冕物质抛射的莱曼阿尔法太阳望远镜,该望远镜也帮助“夸父一号”首次实现莱曼阿尔法波段全日面和近日冕同时观测。

这3台仪器各有自己的“独门武功”。全日面矢量磁像仪是我国第一台空间太阳磁场测量设备,其时间分辨率相对较高,可实现全日面光球矢量磁场的持续观测,与国际同类载荷相比具有更高的磁场测量灵敏度和时间分辨率。

硬X射线成像仪用于对太阳耀斑非热辐射探测,比国际同类仪器探头数目要多,有99个探测器,能实现高分辨成像,还有大动态范围高速电子学读出技术,确保了“夸父一号”对高级别耀斑暴发的探测能力。

莱曼阿尔法太阳望远镜是我国第一台空间莱曼阿尔法太阳望远镜,不仅可以实现对太阳从日冕到内日冕的无缝观测,还具备自动监测太阳耀斑暴发的能力,并且其观测模式能够自主转换。同时,莱曼阿尔法谱线本身也是一个新的观测波段窗口。

将在距离地面720千米的太阳同步轨道上至少服役4年的“夸父一号”,可以称得上是“工作狂”,在全年的绝大部分时间内,可以24小时不间断对太阳进行观测。仅仅在每年5月至8月,每天会有短暂的时间进入地球阴影,“休息”最长的一天也不超过18分钟。它每天将产生大约500吉字节的数据量,通过地面支撑系统和科学应用系统的处理后向全球开放,数据共享。

因此,我国发射的两颗探日卫星各有侧重,将共同提升我国在世界太阳物理研究领域的影响力。

可探测太阳大气各层次

20世纪60年代以来,世界各国已经先后发射了数十颗太阳探测相关卫星进入太空。

在这场“群雄逐日”的国际太阳探测热潮中,我国在太阳物理学上的研究并未缺席。甘为群介绍,我国对于太阳物理的研究在国际上的地位很高,2010年中国在太阳物理领域发表论文的总量已位居世界第二。

去年发射的“羲和号”可以称为我国探日工程的“探路者”,而“夸父一号”则是观察太阳的多面手,它可以从紫外线、可见光和X射线波段等对太阳进行观测。

“从去年开始,可以说我国正式进入了空间探日时代。”北京大学地球与空间科学学院教授、中国科学院太阳活动重点实验室主任田晖介绍说,除了上述两颗卫星外,去年夏天发射的气象卫星风云三号E星上搭载了一台太阳X射线—极紫外成像仪,首次实现了我国空间日冕探测;今年夏天发射的中国科学院空间新技术试验卫星上搭载的46.5纳米极紫外太阳成像仪首次实现了我国对太阳过渡区的探测。

田晖表示,我国已实现对太阳大气各个层次的探测。配合地面望远镜在可见光、红外和射电波段的探测,我国已初步建立综合性的太阳观测网。(科技日报)


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