6月20日，记者从中国电子科技集团公司第三十九研究所获悉：该所成功突破了基于主副伺协同控制的大口径天线高精度控制技术，使得大口径全向可动射电望远镜达到115千兆赫的观测能力，可以灵敏地探测到黑洞、引力波、快速射电暴、暗物质等宇宙深处的天体活动信号。这些关键技术的突破为高质量建设中国科学院新疆天文台110米口径全向可动射电望远镜（QTT）奠定了坚实基础。
祁蕾 制作
110米口径全向可动射电望远镜站址位于新疆昌吉回族自治州奇台县，是国家重大科技基础设施，建成后综合观测能力将居世界首位。大国重器因何落户新疆？在中国现代天文布局中，新疆承担着什么角色？
天文观测 坐拥世界级优势
吴静 摄
3月28日凌晨3时，新疆天文台光学研究室副主任白春海裹着厚大衣，深一脚浅一脚来到南山观测站光学区望远镜阵列里，调试一台43厘米口径的新设备。轻微电机声中，月白色保护盖开启，星光入镜。
70公里外，乌鲁木齐市的灯光将天空映红。光学观测需要暗环境，射电望远镜则要避免无线电干扰。随着南山周边经济社会发展，两方面问题都在加剧。“即使如此，南山站的观测实验条件相对全国依然非常好。”白春海说。
正是基于优越的观测条件，以南山观测站为支撑，新疆天文台在脉冲星、恒星形成与演化、星系宇宙学、高能天体物理、天体化学演化、粒子天体物理、空间目标与碎片、卫星导航等方面的理论与实测研究，以及微波接收机、射电望远镜结构与控制、数字信号处理等方面的技术设备与研发，都取得了国内顶尖的成果，更产生了深远的国际影响。
倘若评选世界上对工作地点要求最苛刻的学科，天文学绝对是强有力的竞争者之一。很少有人知道，拥有166万平方公里广袤面积的新疆，坐享世界级的天文观测条件。“天文观测要在干燥、净空环境好、人类活动少的地方，新疆地域辽阔，地貌多样，有很大的选择空间。”新疆天文台党委副书记、正高级工程师马路说，“晴天数条件占优等因素，让同样的望远镜，放在西部效率就要高很多。”
绝佳的净空环境是新疆支持基础研究、发展科技事业的特殊战略资源。
探索苍穹 新疆艰难起步
资料图（中国科学院新疆天文台网站）
中国科学院乌鲁木齐人造卫星观测站1957年成立，2011年更名为中国科学院新疆天文台。多年来，几代新疆天文人守望苍穹，为我国天文研究与观测做出重要贡献。
乌鲁木齐人造卫星观测站建站初期只有一间普通的三十平方米左右的苏式小平房，坐落在新疆八一农学院院内，房间里除了床，只有从学校捡来的课桌。作为新疆最早一批的天文观测员，郑瑞民老人曾回忆说，他们就是从如此简陋的环境中起步，开始和太空的对话。
天文观测员的生活永远是日夜颠倒的，夜幕升起时才是他们最佳观测时间。上世纪六十年代，天文观测的设备仍然十分落后，调整望远镜位置和记录观测资料全靠手动，一到冬天，观测工作便更加艰苦。郑瑞民说：“辛苦哦，都是穿着这么高的毡筒，戴的皮帽子，皮大衣这么一裹，拿绳子这么一系，完了以后出去，就这样还不保暖！那时候都零下30度，脸碰到光学镜，贴上去就粘一层皮下来。那时党的需要就是自己的理想，再艰苦从来没有一点怨言，我跟别人一谈起来，我是搞天文的，我就很自豪。”
1970年，我国第一颗人造卫星“东方红一号”上天，这也是郑瑞民首次观测我国自己的发射的人造卫星。谈起这次刻骨铭心的观测任务，白发苍苍的郑瑞民依然激动地泪光闪闪。
1993年，乌鲁木齐南山观测基地的25米射电望远镜系统建成并投入使用；2000年，GPS卫星定位观测系统建成并投入使用；2004年，40厘米精密光电望远镜建成并投入使用。
随着时间的推移，新疆天文台也已经由过去单一的人造卫星观测站发展成为我国西部重要的综合性天文研究机构。
天文领域 这里是重要赛场
确·胡热 杨坤 摄
天文学看似和普通人没有什么关系，事实上这一领域会诞生很多意想不到的成果。“Wi-Fi、GPS都是天文学研究的副产品。”新疆天文台科学传播中心副主任宋华刚介绍。
这是一个离公众很远，又离公众很近的领域。
更重要的是，包括天文学在内的基础研究，是所有技术发明的源头。新疆天文台台长王娜举例，近年天文学最大发现之一“引力波”，是对一百多年前爱因斯坦相关理论的验证。天文学研究也许很多年后才可能会有应用，但如果不做，一旦形成差距，绝非轻易可以弥补。
新疆正是这场马拉松的重要赛场。1957年，苏联成功发射了人类第一颗人造卫星。同年，作为中国首批12个人造卫星光学观测站之一，乌鲁木齐人造卫星观测站成立。自那时起，这片土地对星空的仰望便再没停止。1987年，乌鲁木齐人造卫星观测站升级为中国科学院乌鲁木齐天文站，2011年又进一步升格为中国科学院新疆天文台。“观测站只提供数据，天文台则能开展天文学前沿研究，这是质的变化。”王娜说。
几十年来，随着我国国力的持续增强，新疆天文研究的深度广度不断拓展——从最早的近地轨道观测，到太阳观测，再到如今具备射电、光学等现代天文学主要学科的全面研究能力。中科院新疆天文台已发展成为中国现代天文布局中的主要力量、国际合作研究网络中的重要单元、天文事业在西部发展的支撑基地以及国家空天任务联测网的关键节点，成为国内五大、西北唯一的综合性天文台。
面向全球合作探寻宇宙
中国科学院新疆天文台60周年宣传片
2014年，我国正处在深化科技体制改革的关键时期，作为“国家队”，中科院通过“率先行动”计划的实施，不断发挥示范、带动作用。中科院启动“率先行动”计划后，天文口的研究机构、新疆天文台也组织了深入的讨论。
2014年7月，中科院组织召开天文台长会议，台长们普遍认为，作为一门观测驱动的科学，观测是揭示和解决重大天文科学问题的重要途径。天文研究的突破力往往依赖于大型设备和特色设备的科学规划、成功的建设与运行。而台址地域分布则是最大限度发挥天文观测装置科学效应的天然需求和保障。
在新疆天文台台长王娜看来，新疆的特殊气候条件与地理位置，造就了新疆天文台的特殊优势。在这里，可观测晴夜多，水汽含量低，无线电干扰少，加之微波接受机技术、数字终端机技术的积累，使得新疆天文台在此次“率先行动”中，无论在环境、地理，还是在技术、状态、实测等诸多方面都具有其他天文观测机构难以匹敌的优势。
在深空探测和新疆的边防安全等方面提供技术支撑，是新疆天文台的重要定位之一。这里的CAPS新疆站，服务于“中国区域定位系统CAPS”和“中国北斗卫星导航系统”的卫星测轨和检测评估跟踪任务，数据接收成功率高达99.9%，为CAPS和北斗系统验证作出重要贡献。
“面向天文学前沿，形成若干有影响的天文学研究团队，是我们的总体定位之一。”王娜说。
据介绍，新疆天文台与美国国家射电天文台、韩国天文学与空间科学研究所、韩国马普射电所和日本国立天文台分别签订了合作规划与协议。2013年起，新疆天文台启动与高校战略合作伙伴机制，先后与北京大学、南京大学、北京师范大学、中国科学技术大学等密切交流并签署合作协议。国内外的多方合作，促使新疆天文台逐步打开了局面，实现优势互补，建立了人才培养交换机制。
天文逐梦 观天利器落户
作为中科院的一分子，长期以来，新疆天文台脚踏西部新疆这片承载厚重历史的广袤热土，用天文观测设备守望着无垠苍穹，也为新疆的经济发展提供全面的天文服务。
2022年9月21日13时30分，随着有关部门负责人、科研人员共同为基石培土，位于奇台县的110米口径全向可动射电望远镜项目正式奠基开工，项目建设期6年。该项目是我国天文领域重大科技基础设施，建成后将为引力波、快速射电暴、黑洞、暗物质、天体及生命起源等前沿领域搭建世界级观测平台。
新疆天文台台长王娜介绍，新疆奇台110米口径全可动射电望远镜因其建在新疆奇台县，所以也称为QTT（QiTai radio Telescope，简称QTT）项目。
这么重要的大科学装置，选择安装在新疆地区，殊为不易。王娜说，优良的台址是保证射电望远镜高效、安全运行并顺利实现科学目标的重要条件。对于大型射电望远镜，台址无线电环境和气象条件是影响望远镜运行效率的最基本因素。
王娜介绍说，由于卫星的无线电发射产生的干扰是地面台站均难以避开的，所以在无线电环境方面主要是考虑来自地面无线电发射源的干扰情况，而台址的气象条件在一定程度上决定大型射电望远镜的设计指标、运行安全和性能。经过长期的监测、比对和评估，综合考虑各选址要素，专家们最终确定新疆昌吉回族自治州奇台县半截沟镇石河子村为QTT候选台址。
事实上，中国诸多科学前沿领域，都有新疆天文台的身影。
3月28日2时49分47秒，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”悄然划过天宇，绿色激光从2000千米外射向新疆天文台南山量子通信实验地面站，后者是中国天地一体化量子科学实验系统的重要组成部分。
不仅如此，新疆天文台先后承担了探月工程嫦娥一号到五号、火星探测天问一号在轨飞行器的轨道测量任务。新疆天文台下属喀什观测站服务于中国二代卫星导航系统，是转发式实验系统测定轨分系统在中国西部的唯一观测站，也是分系统内观测配置最为全面的站点，如今为北斗系统相关试验提供支持和保障。
而目前国内射电和光学综合观测条件最好的南山观测站，多年积累的理论和技术正为另两项宏大工程提供支撑。2016年，慕士塔格峰光学/红外大型射电望远镜观测台址的选定，为我国光学天文发展带来重要机遇。2022年，110米口径的奇台射电望远镜（QTT）项目开工建设，被世界顶级科学期刊《自然》评为当年全球最值得关注的重要科学事件之一。两项工程都自南山观测站起步。正是在这里，蕴藏着大国重器落户新疆的秘密。
天文研究 这里的年轻人很强
“年轻人喜欢挑战，更愿意迎接挑战。”王娜说。“70后”“80后”成为QTT项目建设团队主体。最年轻的古丽加依娜·哈再孜汗刚满30岁。她负责天线主动面快速测量，这是一项开创性技术。
QTT抛物面由1920块面板构成，巨大自重会让面板变形。而观测要求面板面形精度控制在0.2毫米，也就是说面板变形不能超过半根头发丝的厚度。古丽加依娜要通过快速测量，在2分钟内将精准数据传输给每块面板后的促动器，后者会持续作用力于面板上，令其始终保持在标准面形精度内。“我们相邻的促动器可以联动，不像国外，它不‘握手’。”古丽加依娜说。
12年来，一个个初出校园的年轻人奋斗于星空下，成长为新疆天文学研究的中坚力量。他们对QTT项目充满自豪。“以高频观测为例，德国一年能观测不到1个月，美国GBT望远镜也就1个多月，而我们的QTT项目建成后有6个月的观测时长，这是多么巨大的优势。”QTT天线项目负责人许谦说，“排除万难也要成功！”这位自2011年就参与QTT项目的“80后”如今已是博士生导师。
3月23日上午，一场自治区重大科技专项项目实施方案论证会召开，项目课题的科研骨干，都是新疆天文台近10年培养起来的。
天文学是地球上开放度最高的学科之一。一直以来新疆天文台都与全球的天文学家共享观测数据。民间团队亦受益于这种胸襟。正是通过NOWT分享的数据，与新疆天文台深度合作的星明业余天文观测团队成员张宓，在2月26日NOWT疏散星团观测数据中发现一颗快速移动天体，它正是那颗3000万千米外的近地小行星，临时编号2023 DB2。这让新疆天文台成为国内第三个发现近地小行星的中科院单位。
QTT项目建成后，全世界科学家都可以申请望远镜使用时间，事实上自去年奠基后，已陆续有国外的天文工作者申请来疆。这意味着新疆将因QTT项目，成为全球天文学家的竞技场。
“你不能说新疆建成了世界一流的天文设施，却没能力做出一流的科研成果。”王娜说，“12年时间，我们的科研和管理团队都有了深厚积淀。事实证明，这里的年轻人，很强！项目还有6年时间建成，无论现在和未来，我们的科研梯队和培养模式都撑得起这个事情！”
北京天文馆第一任馆长陈遵妫在《中国天文学史》中写道：“世界文化的起源，没有不和天文相关联的；世界科学的发达，没有不借天文学来推进的。”
“天宫”已经在我们头顶环绕；“嫦娥”“玉兔”开始造访月球；“天问”从屈原的诗句中飞向火星；“夸父”带回太阳最新的影像……“大国重器”不仅逐一让梦想照进现实，也渐渐改变着我们的生活。
延伸阅读：中国科学院新疆天文台
中国科学院新疆天文台建于1957年，原名为中国科学院乌鲁木齐人造卫星观测站，1987年更名为中国科学院乌鲁木齐天文站，2001年4月更名为中国科学院国家天文台乌鲁木齐天文站，2011年1月更为现名。新疆天文台是中国综合性天文台之一，是中国西部地区唯一的天文研究机构。新疆天文台现有射电天文、光学天文、太阳物理以及计算机技术四个专业研究室，同时设有中国科学院射电天文重点实验室（分部）、新疆射电天体物理重点实验室、新疆微波技术重点实验室、科技部射电天文与技术国际联合研究中心、中国—中亚天文学史联合研究中心、新疆大学—国家天文台联合天体物理中心等机构。
新疆天文台研究方向涵盖了脉冲星辐射特性及引力波探测、恒星形成与演化、星系宇宙学、天体化学、高能天体物理、光学时域天文和大视场巡天、太阳物理、空间目标与碎片和天文技术与方法等，同时承担了深空探测、北斗导航、量子通信等国家重大任务。通过聚焦前沿、凝练特色，在射电天文多个学术热点领域取得了高水平研究成果。不断追求学术卓越和技术创新，围绕国家重大科学需求，积极开展了超宽带微波信号接收、射电望远镜结构与控制、数字信号处理以及天文大数据管理等方面的技术与设备研发工作，有效增强了对天文学前沿研究的支撑能力。
新疆天文台运行有南山、奇台、慕士塔格、喀什四个基地型野外观测站，主力观测设备有南山26米、25米，喀什13米等射电望远镜，南山1米、1.2米等光学望远镜集群，这些设备除了开展天文学基础研究以外，还承担了多项国家重大观测任务，有力支撑了我国天文与空间科学等相关领域的发展。
野外台站
南山观测站
南山观测站位于新疆乌鲁木齐市乌鲁木齐县甘沟乡小峰梁，距乌鲁木齐市70公里，观测环境优良。南山观测站是中国科学院射电天文实验室和中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室成员，是我国探月工程测控系统VLBI测轨分系统测站。
南山观测站始建于1991年，目前园区占地面积312亩，建筑面积11000多平方米。
南山观测站已成为国内乃至全球重要的射电、光学和应用天文观测研究平台。现拥有26米等射电天文望远镜，主要从事VLBI观测及天体物理观测研究；拥有1米大视场光学望远镜以及小型光学望远镜集群，主要开展光学天文实测和研究，1.2米量子通信望远镜完成了量子卫星科学实验并继续承担科研任务；拥有3套GPS设备，分别是IGS基准站，探月网GPS站和陆态网络基准站。
南山观测站是全国科普教育基地、新疆维吾尔自治区青少年科技教育基地，同时也是乌鲁木齐青少年科普教育基地、国防教育示范基地和民族团结教育示范基地，在普及科学知识、弘扬科学精神方面发挥了独特作用。
喀什观测站
新疆天文台喀什观测站位于新疆喀什市墓士塔格东路，2006年6月开工建设，2009年5月正式运行。实用面积40.5亩，是新疆天文台下辖的野外台站之一。
奇台观测站
中国科学院新疆天文台奇台观测站位于新疆昌吉州奇台县半截沟镇，距离乌鲁木齐260公里，距离奇台县城约60公里，海拔约1760米。
奇台观测站是目前世界最好的射电天文观测台站之一，同时也是中国科学院新疆天文台110米口径全向可动射电望远镜项目建设台址。110米口径全向可动射电望远镜建成将使奇台观测站成为引力波、脉冲星、恒星形成及空间探测多科学目标研究的重要基地。
慕士塔格观测站
中国科学院新疆天文台慕士塔格观测站位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县布伦口乡境内，海拔4520米。自2017年1月开始，通过对台址视宁度、气象参数、夜天光、全天云量、大气水汽含量等数据监测，结果表明，该台址具有非常优良的光学天文观测条件，十分适合开展光学/红外波段的天文观测。
目前慕士塔格观测站运行有多台套台址监测设备以及一台50cm衍射极限成像望远镜进行天文观测研究工作。随着台址建设的加速进行，慕士塔格观测站将成为国内重要的具有国际影响力的光学天文实测基地。
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（整理：王东升 素材新华社 央广网 中国科学报 中国科学院新疆天文台网站 天山网-新疆日报 新疆广播电视台 新疆共青团 陕西日报）
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