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當(dāng)記者乘坐汽車攀爬上蜿蜒的盤山路，只見群山環(huán)抱著的5個(gè)銀白色大圓頂錯(cuò)落有致，猶如星辰點(diǎn)綴夜空一樣裝點(diǎn)著疊翠山林，這便是中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱紫金山天文臺(tái)）。在這里，中國(guó)科學(xué)家開創(chuàng)了中國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)觀測(cè)與研究的先河。

69年前，時(shí)任紫金山天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)張鈺哲和學(xué)生張家祥從茫茫星空中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特殊天體。這是中國(guó)人在中國(guó)土地上發(fā)現(xiàn)的第一顆小行星。從此，我國(guó)小行星觀測(cè)和研究以驚人的速度蓬勃發(fā)展，并努力追趕世界先進(jìn)水平。

張鈺哲（左）與張家祥。

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(guó)望遠(yuǎn)鏡到用中國(guó)研制的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)星空，從在小天體觀測(cè)研究領(lǐng)域無一席之地到躋身世界第一梯隊(duì)，69年來，中國(guó)天文工作者努力奮斗，在小行星觀測(cè)和研究領(lǐng)域取得舉世矚目的成就。

如今，閃耀蒼穹的“中國(guó)星”，正在世界天文學(xué)舞臺(tái)上大放異彩。

1?紫金山翻開新序章

中國(guó)有幾千年的觀星歷史，在世界天文史長(zhǎng)河中留下了璀璨光輝。然而，我國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)發(fā)展卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方國(guó)家。

為了找回尊嚴(yán)，以中央研究院天文研究所（紫金山天文臺(tái)前身）第一任所長(zhǎng)高魯為代表的老一輩天文學(xué)家歷時(shí)7年，在南京紫金山建成由中國(guó)人自己設(shè)計(jì)建造的第一座現(xiàn)代天文臺(tái)。

建成后的紫金山天文臺(tái)。

觀測(cè)條件、觀測(cè)設(shè)備有了，然而小行星觀測(cè)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，紫金山天文臺(tái)宣布成立，相關(guān)的觀測(cè)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(tái)首任臺(tái)長(zhǎng)。在國(guó)家特別是中國(guó)科學(xué)院的支持下，紫金山天文臺(tái)科研人員擰成一股繩，奮起拼搏，翻開了中國(guó)小行星觀測(cè)和研究事業(yè)的新序章。

2?大海撈針

張鈺哲是中國(guó)近代天文學(xué)的奠基人，有著非常豐富的觀星經(jīng)驗(yàn)。1928年在美國(guó)留學(xué)時(shí)，張鈺哲成為第一個(gè)發(fā)現(xiàn)新小行星的中國(guó)人。按照國(guó)際天文界慣例，小行星通?？捎砂l(fā)現(xiàn)者命名。為表達(dá)愛國(guó)之情和報(bào)國(guó)之志，張鈺哲將這顆小行星命名為“中華星”，國(guó)際小行星中心授予的正式“身份證號(hào)”為1125。

第1125號(hào)小行星“中華星”。

在美國(guó)葉凱士天文臺(tái)求學(xué)時(shí)，張鈺哲師從著名天文學(xué)家樊比博，受老師影響，他一生都在進(jìn)行小行星、彗星的觀測(cè)研究。獲得博士學(xué)位后，張鈺哲舍棄國(guó)外優(yōu)渥的待遇，毅然回國(guó)，擔(dān)起了發(fā)展我國(guó)小行星觀測(cè)和研究事業(yè)的重任。

1928年，張鈺哲（前排左一）與美國(guó)葉凱士天文臺(tái)同事合影。

在滿天繁星中尋找小行星，就像大海撈針，相關(guān)觀測(cè)工作極為煩瑣細(xì)致。雖為臺(tái)長(zhǎng)、導(dǎo)師，事務(wù)繁忙，但張鈺哲還是和學(xué)生張家祥一起輪流導(dǎo)星，通宵達(dá)旦。

1955年1月20日是不平凡的一天。在那個(gè)極冷的冬夜，張鈺哲和張家祥像往常一樣在紫金山天文臺(tái)進(jìn)行觀測(cè)，并在茫茫夜空中捕捉到一個(gè)不太尋常的光點(diǎn)。通過反復(fù)檢查比對(duì)拍攝的底片后，他們確定那是一顆新的小行星，這很可能是里程碑式的發(fā)現(xiàn)。

若要給這顆新發(fā)現(xiàn)的小行星“上戶口”，還需要對(duì)其連續(xù)觀測(cè)，并進(jìn)行精確的軌跡計(jì)算。然而，研究進(jìn)程被大雪中斷了，直到大年三十那天，天空才放晴。張家祥顧不上過春節(jié)，深一腳淺一腳地踏雪登山前往觀測(cè)室，繼續(xù)對(duì)這顆小行星進(jìn)行“定位”，積累新數(shù)據(jù)。

當(dāng)時(shí)的觀測(cè)條件很是艱苦，設(shè)備也相對(duì)簡(jiǎn)陋。紫金山天文臺(tái)使用的是光學(xué)觀測(cè)設(shè)備，需要在夜晚進(jìn)行觀測(cè)，而且對(duì)能見度要求很高。而南京寒冷的冬季是最好的觀星季節(jié)。

“別看望遠(yuǎn)鏡是在天文臺(tái)的圓頂里，但由于觀星時(shí)要打開天窗，室內(nèi)外的溫度其實(shí)沒差別，觀星又是在深夜，氣溫低至零下15攝氏度，那種濕冷凍得人直哆嗦?！弊辖鹕教煳呐_(tái)近地天體探測(cè)和太陽系天體研究團(tuán)組首席科學(xué)家趙海斌說。

一次觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)為一兩個(gè)小時(shí)。人站在望遠(yuǎn)鏡下，精神要高度集中，眼睛還要緊緊盯住尋星鏡導(dǎo)星，不僅身體會(huì)凍僵，就連鋼筆里的墨水也會(huì)被凍住，因此科研人員不得不用鉛筆來記錄。

望遠(yuǎn)鏡的外殼是金屬材質(zhì)，導(dǎo)熱極快，有一次，由于要長(zhǎng)時(shí)間緊盯尋星鏡，張鈺哲臉上的皮膚竟與望遠(yuǎn)鏡的金屬外殼凍在一起，后來靠著一點(diǎn)一點(diǎn)滴溫水才慢慢化開。

盡管如此，為了追蹤這顆小行星，張鈺哲和張家祥從未退縮，反而沉浸在科學(xué)研究的快樂里。“不知者以為苦，知之者以為樂也?！睆堚曊苷f。

之后的兩個(gè)多月里，張鈺哲和張家祥對(duì)這顆小行星成功進(jìn)行了18次跟蹤觀測(cè)，詳細(xì)記錄了觀測(cè)數(shù)據(jù)，并計(jì)算出精度較高的軌道參數(shù)。他們確定，這就是一顆新發(fā)現(xiàn)的小行星。

數(shù)據(jù)上報(bào)給國(guó)際小行星中心后，這顆小行星獲得了國(guó)際永久編號(hào)3960號(hào)。當(dāng)時(shí)有人提議將這顆小行星命名為“張鈺哲星”， 卻被張鈺哲一口回絕，他認(rèn)為這是紫金山天文臺(tái)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(hào)”。張鈺哲和張家祥還合作發(fā)表了題為《紫金山天文臺(tái)初次發(fā)現(xiàn)的小行星》的論文。

“紫金一號(hào)”是中國(guó)人首次在中國(guó)土地上發(fā)現(xiàn)的小行星，為我國(guó)天文事業(yè)寫下了濃墨重彩的一筆。

為加快推進(jìn)小行星觀測(cè)和研究，紫金山天文臺(tái)于1961年創(chuàng)建了行星研究室，張鈺哲兼任室主任。在幾十年的科研生涯里，張鈺哲在他最看重的小行星研究領(lǐng)域取得了令人矚目的成績(jī)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)拍攝了8000多張觀測(cè)底片，其中150多顆小行星獲得國(guó)際永久編號(hào)和命名權(quán)。

除小行星外，張鈺哲還領(lǐng)導(dǎo)了其他多個(gè)領(lǐng)域的天文學(xué)研究，為中國(guó)現(xiàn)代天文學(xué)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3?從無到有，從1到5000

雖然實(shí)現(xiàn)了中國(guó)本土發(fā)現(xiàn)小行星零的突破，但觀測(cè)設(shè)備仍依賴進(jìn)口——什么時(shí)候才能用自主研制的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)小行星呢？

張鈺哲用60厘米反射式天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)工作。

毛澤東主席曾經(jīng)兩次親臨中國(guó)科學(xué)院視察，其中一次是1953年2月參觀紫金山天文臺(tái)，當(dāng)場(chǎng)指示天文臺(tái)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>

得到指示后，全臺(tái)上下群情激昂，把所有精力都投入到天文望遠(yuǎn)鏡的研發(fā)中。紫金山天文臺(tái)青年天文工作者初毓樺大膽提出自主研制2米大口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的設(shè)想。這個(gè)提議不僅得到同事的贊同、紫金山天文臺(tái)的批準(zhǔn)，還得到中國(guó)科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持。

但這不是靠一己之力就能造出來的。紫金山天文臺(tái)科研人員找到南京工學(xué)院有關(guān)師生開展聯(lián)合攻關(guān)。他們參照蘇聯(lián)2.6米望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造設(shè)計(jì)，嘗試進(jìn)行開創(chuàng)性探索，很快就完成了2.16米望遠(yuǎn)鏡的初步設(shè)計(jì)。研制2.16米望遠(yuǎn)鏡很快被列入國(guó)家重點(diǎn)研究項(xiàng)目。

當(dāng)時(shí)，蘇聯(lián)的2.6米望遠(yuǎn)鏡尚在建造，國(guó)際上已有的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)的5米、3米、2.5米望遠(yuǎn)鏡。如果中國(guó)能研制出2.16米望遠(yuǎn)鏡，那么在大口徑天文望遠(yuǎn)鏡領(lǐng)域或能進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

秉持這樣的信念，籌備工作緊鑼密鼓地開展。1958年，中國(guó)科學(xué)院作出決定：在紫金山北麓的板倉村與櫻駝村之間創(chuàng)建中國(guó)科學(xué)院南京天文儀器廠（以下簡(jiǎn)稱南京天文儀器廠，中國(guó)科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所前身）。3年后，南京天文儀器廠光學(xué)車間工房建成，2.16米望遠(yuǎn)鏡的研制工作步入正軌。

2.16米望遠(yuǎn)鏡研制在我國(guó)天文界引起熱烈反響。南京大學(xué)天文學(xué)系教師蘇定強(qiáng)申請(qǐng)加入研發(fā)隊(duì)伍，于1962年正式調(diào)入南京天文儀器廠工作。因在天體物理研究領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，蘇定強(qiáng)于1991年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。

前前后后，一大批青年科技骨干從相關(guān)院所高校調(diào)到或分配到南京天文儀器廠。有了這些人才的加入，2.16米望遠(yuǎn)鏡研制工作攻克了光學(xué)設(shè)計(jì)、研磨、檢測(cè)、機(jī)械構(gòu)造等一道道難關(guān)，持續(xù)向前推進(jìn)。

其間，鏡片的制造讓團(tuán)隊(duì)犯了難。天文望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵在于鏡片，其制造不僅涉及光學(xué)，還涉及各方面技術(shù)問題。比如，磨制技術(shù)就是一大挑戰(zhàn)。

上海新滬玻璃廠承擔(dān)了研發(fā)和澆鑄高質(zhì)量光學(xué)玻璃的重任，歷經(jīng)無數(shù)次失敗，最終制成兩塊高質(zhì)量主鏡坯。南京天文儀器廠接過這兩塊厚重的主鏡玻璃坯開啟了磨制工作。研究人員在極其簡(jiǎn)陋的條件下，采用小拋光盤局部手工修改的高難度手法，手工細(xì)磨鏡面。

一次次試驗(yàn)、失敗、再試驗(yàn)……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(guó)研制出的最大光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，安裝于中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)站。

從此，我國(guó)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。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。

其中，紫金山天文臺(tái)在近地天體探測(cè)望遠(yuǎn)鏡研制方面取得重大突破。1999年，紫金山天文臺(tái)立項(xiàng)建造近地天體探測(cè)望遠(yuǎn)鏡，由張家祥任項(xiàng)目首席科學(xué)家。10年后，我國(guó)第一架近地天體探測(cè)望遠(yuǎn)鏡——紫金山天文臺(tái)施密特型近地天體望遠(yuǎn)鏡在該天文臺(tái)盱眙觀測(cè)站正式運(yùn)行，口徑1.04米，配備該天文臺(tái)自主研制、國(guó)內(nèi)靈敏度最高的CCD探測(cè)器，繼續(xù)探索、發(fā)現(xiàn)近地小行星和彗星。

位于盱眙觀測(cè)站的近地天體望遠(yuǎn)鏡。紫金山天文臺(tái)供圖

如今，紫金山天文臺(tái)的觀測(cè)臺(tái)站遍地開花，如青海省德令哈市、江蘇省連云港市、黑龍江省東部、云南省姚安縣，甚至南極冰穹Ａ。其中，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和紫金山天文臺(tái)聯(lián)合研制的2.5米大視場(chǎng)巡天望遠(yuǎn)鏡，位于青海冷湖天文觀測(cè)基地，是北半球光學(xué)時(shí)域巡天觀測(cè)口徑最大、能力最強(qiáng)的設(shè)備。

“近地天體望遠(yuǎn)鏡是我國(guó)近地天體觀測(cè)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)?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了5000多顆新的小行星，其中已經(jīng)完成申請(qǐng)審核程序、獲得國(guó)際正式‘身份證’的有700多顆?！壁w海斌說，“我們的觀測(cè)量在國(guó)際上該領(lǐng)域的400多個(gè)觀測(cè)計(jì)劃中位居前十，無論觀測(cè)數(shù)量還是數(shù)據(jù)精度，已進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì)?！?/p>

4?薪火不息，星光永恒

我國(guó)在小行星觀測(cè)和研究領(lǐng)域取得今天的成就，離不開幾代人前赴后繼、堅(jiān)持不懈的奮斗。而研究伊始舉步維艱，原因之一在于缺乏人才。

當(dāng)年學(xué)成歸國(guó)的張鈺哲發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)從事小行星觀測(cè)和研究的人才稀缺。他意識(shí)到，想要提高中國(guó)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(guó)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(rùn)著后來者的心田。薪火相傳，越來越多的小行星觀測(cè)研究人才加入，猶如璀璨的群星，照亮中國(guó)天文事業(yè)的未來之路?，F(xiàn)在，紫金山天文臺(tái)近地小行星觀測(cè)和研究的接力棒交到了趙海斌手里，他秉承老師張家祥的理念，正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做一件造福人類的大事——近地天體監(jiān)測(cè)預(yù)警。

太陽系中只有8顆行星，小行星卻多至百萬顆。探索小行星既能幫助人類了解太陽系的形成以及生命的起源，又有助于發(fā)現(xiàn)和規(guī)避小行星可能給地球帶來的災(zāi)難。

有研究認(rèn)為，6500多萬年前的恐龍滅絕可能源于小行星撞擊地球。趙海斌承擔(dān)的一項(xiàng)重要任務(wù)就是尋找直徑大于140米、可能給地球帶來潛在威脅的小行星。據(jù)估算，這么大的一顆近地小行星一旦撞擊地球，其威力相當(dāng)于2萬顆原子彈。

監(jiān)測(cè)具有潛在威脅的小行星，關(guān)乎全人類的生存安全。為了共同應(yīng)對(duì)這一威脅，聯(lián)合國(guó)于2013年12月建立國(guó)際小行星預(yù)警網(wǎng)，供全球天文學(xué)家共享相關(guān)數(shù)據(jù)，防止類似“恐龍殺手”的小行星再次“光顧”地球。

“研究太陽系小天體與我國(guó)深空探測(cè)工作是緊密結(jié)合的，我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域是排頭兵。加入國(guó)際小行星預(yù)警網(wǎng)后，截至目前，我們已發(fā)現(xiàn)42顆近地小行星、7顆具有潛在威脅的小行星，占國(guó)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的九成，在履行國(guó)際義務(wù)上走在了前面?！壁w海斌說，“我們沒有給張鈺哲先生丟臉。”

百年耕耘，自立自強(qiáng)。正是因?yàn)橐淮忠淮袊?guó)科學(xué)家篳路藍(lán)縷，在相扶相攜中走過一段又一段艱難的創(chuàng)新求索歷程，才使我國(guó)天文學(xué)研究擺脫落后局面，取得如此卓越的成績(jī)，寫就“薪火不息，星光永恒”的傳奇故事。

（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2024-08-21?第4版?專題）