2023年底，中國(guó)計(jì)劃發(fā)射一顆新的X射線天文衛(wèi)星——愛(ài)因斯坦探針，這一探針有望捕捉超新星爆發(fā)時(shí)釋放的第一縷光，幫助搜尋和準(zhǔn)確定位引力波源，探測(cè)宇宙中更遙遠(yuǎn)、更暗弱的天體和轉(zhuǎn)瞬即逝的神秘天文現(xiàn)象。

從人類誕生的那一刻起，宇宙便對(duì)人類有著謎一樣的吸引力，人類對(duì)宇宙的觀測(cè)從未停止。從公元前24世紀(jì)的堯帝時(shí)代，中國(guó)就設(shè)立了專職的天文官，專門(mén)從事“觀像授時(shí)”的工作。17世紀(jì)初，伽利略發(fā)明了人類歷史上第一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡，借這雙“慧眼”來(lái)觀測(cè)宇宙。幾百年來(lái)，天文望遠(yuǎn)鏡的運(yùn)用與不斷進(jìn)化為天文學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的進(jìn)步。“天文望遠(yuǎn)鏡的作用是什么？”“為什么要把望遠(yuǎn)鏡發(fā)射上天呢？”“我們的巡天望遠(yuǎn)鏡能看到什么？”帶著孩子們對(duì)天文望遠(yuǎn)鏡的好奇與疑問(wèn)，我們邀您一同走進(jìn)《寰宇稚問(wèn)》第四期節(jié)目——“千里之眼：望遠(yuǎn)鏡可以望多遠(yuǎn)”，探討天文望遠(yuǎn)鏡背后的奧秘，本期節(jié)目于2023年9月28日在澎湃新聞客戶端與微信視頻號(hào)等同步上線。

《寰宇稚問(wèn)》是由澎湃新聞主辦，麥當(dāng)勞和中國(guó)探月公益支持的大型系列航天教育科普節(jié)目，意在鼓勵(lì)孩子們對(duì)未知事物保持好奇心和探索欲。在第四期節(jié)目中，我們邀請(qǐng)到了國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)基地副主任、觀測(cè)和科教組負(fù)責(zé)人范舟老師與澎湃新聞首席記者張靜。兩位嘉賓帶領(lǐng)孩子們穿越時(shí)間的長(zhǎng)河，追溯望遠(yuǎn)鏡的不凡發(fā)展歷程。范舟老師還以龍蝦眼望遠(yuǎn)鏡的神奇技術(shù)啟發(fā)為起點(diǎn)，分享我國(guó)和世界天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展趨勢(shì)，揭示X射線望遠(yuǎn)鏡如何革新了我們對(duì)宇宙的認(rèn)知。

欲窮“千里目”：望遠(yuǎn)鏡上天的探索之旅

自古以來(lái)，人類就對(duì)星空有著深厚的興趣，不同文明建立星座系統(tǒng)、追蹤行星運(yùn)動(dòng)、甚至預(yù)測(cè)天文事件，夜空無(wú)數(shù)的星辰中，每一顆都承載著人類的好奇和渴望。當(dāng)星空的奧秘和科學(xué)的追求交織在一起，我們便踏上了一場(chǎng)獨(dú)特的科學(xué)之旅。在節(jié)目一開(kāi)始，張靜介紹了當(dāng)前備受關(guān)注的話題——中國(guó)即將發(fā)射的“龍蝦眼射線望遠(yuǎn)鏡”，并借這一事件發(fā)問(wèn)：“為什么我們要將望遠(yuǎn)鏡發(fā)射上天？它究竟有什么獨(dú)特之處？”

這個(gè)問(wèn)題引發(fā)了范舟的深入科普，他生動(dòng)地解釋了大氣層的吸收和干擾作用：“我們都知道地球外層有一個(gè)巨大的‘保護(hù)罩’，它被稱為大氣層。大氣層對(duì)不同光線有著吸收或阻礙作用，一些特殊類型的光線，比如波長(zhǎng)非常短的X射線，大氣層就會(huì)‘咬牙不放行’。因此，我們從地面上很難直接觀測(cè)X射線。為了觀測(cè)X射線，科學(xué)家就需要使用特殊的X射線望遠(yuǎn)鏡，并將其放置在太空中?！卑淹h(yuǎn)鏡發(fā)射上天，就相當(dāng)于打開(kāi)了一扇窗戶，透過(guò)這扇窗戶，我們可以看到宇宙中特殊的X射線之美。

此外，范舟還介紹了X射線望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展歷程，將其比喻為人類的一次探秘之旅。從觀測(cè)太陽(yáng)耀斑的X射線、觀測(cè)月球上的X射線，再到探測(cè)天蝎座的亮熱X射線信號(hào)、提供宇宙X射線圖像等等，天文觀測(cè)科學(xué)家一步一個(gè)腳印，每個(gè)堅(jiān)實(shí)的步伐都在探索全新的宇宙之境。

更上一層樓：龍蝦眼望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)創(chuàng)新

這一壯麗的探索旅程中，中國(guó)的“龍蝦眼望遠(yuǎn)鏡”嶄露頭角，其名字本身便充滿了科幻色彩，那么，究竟是什么讓“龍蝦眼望遠(yuǎn)鏡”如此特殊？它的名字又有何來(lái)歷？

針對(duì)張靜提出的這一問(wèn)題，范舟首先從龍蝦眼睛的特殊構(gòu)造講起，娓娓道來(lái)，揭開(kāi)了這一神秘工具的面紗：“龍蝦眼睛是一種叫做‘反射式復(fù)眼’的眼睛，它由成千上萬(wàn)塊小方塊組成，能夠捕捉特定角度的光線，使龍蝦在混濁的水中也能清晰看到物體。”范舟將這種特殊的眼睛結(jié)構(gòu)與龍蝦眼望遠(yuǎn)鏡聯(lián)系起來(lái)，說(shuō)明龍蝦眼望遠(yuǎn)鏡采用了類似的原理，但用于觀測(cè)X射線。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于它的廣角成像能力，相對(duì)于傳統(tǒng)的射線望遠(yuǎn)鏡，它可以監(jiān)測(cè)更大范圍的天體活動(dòng)，如恒星爆發(fā)、黑洞活動(dòng)等。

我們的航程在中國(guó)的天文學(xué)領(lǐng)域取得了一次關(guān)鍵性的停歇。范舟還提到了中國(guó)計(jì)劃發(fā)射的EP衛(wèi)星，采用龍蝦聚焦成像技術(shù)，將幫助我們解開(kāi)宇宙加速膨脹的謎題。他堅(jiān)定地表示：“中國(guó)在X射線望遠(yuǎn)鏡領(lǐng)域正處于領(lǐng)先地位，這顆衛(wèi)星將成為全球軟X射線觀測(cè)的重要工具，為宇宙的探索帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇?！边@番言辭宛如閃爍的星光，照亮了中國(guó)在這一領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)。一系列干貨滿滿的精彩內(nèi)容讓孩子們對(duì)中國(guó)在天文學(xué)領(lǐng)域的前沿研究有了更深刻的了解。

童心叩宇宙：展望星空未來(lái)的預(yù)言

最后，我們的目光投向了宇宙的未來(lái)。張靜了解到，中國(guó)計(jì)劃于2025年發(fā)射自己的空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡——巡天望遠(yuǎn)鏡，這一令人激動(dòng)的消息引發(fā)了大家廣泛的興趣。由此，她提出了一個(gè)令人深思的問(wèn)題：“巡天望遠(yuǎn)鏡將能夠看到什么？它將如何帶來(lái)變化？”

為了回答這一問(wèn)題，范舟詳細(xì)介紹了巡天望遠(yuǎn)鏡的特點(diǎn)，包括其巨大的體積和高度、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)以及其在觀測(cè)星系和宇宙結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用。他解釋道：“巡天望遠(yuǎn)鏡將描繪超過(guò)10億個(gè)星系，確定這些星系的位置、形態(tài)和亮度，揭示宇宙的結(jié)構(gòu)和演化，將為天文學(xué)家提供更強(qiáng)大的觀測(cè)工具。”他還提到了全球天文學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，包括地基和空間望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)，以及波段的擴(kuò)展等。

節(jié)目中孩子們的熱情參與及反饋?zhàn)寖晌患钨e倍感欣慰，張靜順勢(shì)代孩子們請(qǐng)教：如何才能更好地觀測(cè)太空、去認(rèn)識(shí)這些星星呢？范舟表達(dá)了對(duì)孩子們好奇心和幻想的理解，并提供了一些有趣的方法來(lái)更好地觀測(cè)太空和認(rèn)識(shí)星星。正如著名理論物理學(xué)家斯蒂芬·霍金所說(shuō)：“記得仰望星空，而不是低頭看腳下?！狈吨凼紫葟?qiáng)調(diào)：“觀測(cè)星星不需要像專業(yè)天文學(xué)家那樣專業(yè)，這是每個(gè)小朋友都可以嘗試的活動(dòng)。建議家長(zhǎng)們?cè)谝雇韥?lái)臨時(shí)，帶著孩子們一同前往戶外，觀賞那迷人的銀河和閃爍的繁星。這種親身體驗(yàn)可以激發(fā)孩子們的興趣，并讓他們更親近自然和宇宙?！?/p>

此外，范舟還提到，天文館和科技館是另一個(gè)極好的去處，可以讓小朋友們學(xué)習(xí)天文知識(shí)。他特別推薦國(guó)家天文臺(tái)新聞?dòng)^測(cè)基地興隆站，那里擁有亞洲大陸最大規(guī)模的光學(xué)臺(tái)陣，其中包括郭守敬望遠(yuǎn)鏡和2.16米望遠(yuǎn)鏡等專業(yè)設(shè)備。這些大型專業(yè)天文望遠(yuǎn)鏡能為小朋友們提供更深入的探索機(jī)會(huì)，讓他們更接近天文學(xué)的神奇世界，開(kāi)啟有趣且意義非凡的學(xué)習(xí)之旅。

宇宙是無(wú)盡廣袤的領(lǐng)域，而在探索宇宙的過(guò)程中，孩子們的想象力得以激發(fā)。他們能夠思考關(guān)于外星生命、黑洞、星系以及宇宙起源等一系列令人興奮的問(wèn)題。深入了解天文學(xué)，實(shí)際上是一種探索基礎(chǔ)科學(xué)原理的方式。這些基礎(chǔ)知識(shí)不僅有助于孩子更好地認(rèn)知自然界，還能協(xié)助他們理解貫通生活中發(fā)生的其他科學(xué)現(xiàn)象。

而實(shí)際上，麥當(dāng)勞早在2018年就開(kāi)始積極關(guān)注孩子們對(duì)廣袤夜空和日月星辰的向往。他們啟動(dòng)了麥當(dāng)勞“點(diǎn)亮夢(mèng)想”項(xiàng)目，從在聯(lián)合國(guó)開(kāi)畫(huà)展、到嫦娥五號(hào)帶孩子夢(mèng)想畫(huà)作上月球、做長(zhǎng)征X號(hào)火箭設(shè)計(jì)師、再到做小偵探跟著玉兔二號(hào)發(fā)現(xiàn)線索等。麥當(dāng)勞一直致力于引導(dǎo)孩子們深入思考，回應(yīng)他們的奇思妙想，以激發(fā)和培養(yǎng)他們的宇宙好奇心，讓好奇心的種子萌芽、茁壯成長(zhǎng)。

與此同時(shí)，澎湃新聞攜手麥當(dāng)勞與中國(guó)探月共同推出的航天教育科普節(jié)目《寰宇稚問(wèn)》，將為孩子們細(xì)致講解有關(guān)航空航天發(fā)展的所有問(wèn)題。今年“點(diǎn)亮夢(mèng)想”活動(dòng)的主題定為“有問(wèn)題，天曉得”，這與今年中國(guó)航天日的主題“格物致知 叩問(wèn)蒼穹”相恰合。麥當(dāng)勞匯集了國(guó)家級(jí)重磅航天資源，為孩子們答疑解惑，為宇宙好奇心保駕護(hù)航。目前，2023年麥當(dāng)勞“點(diǎn)亮夢(mèng)想”活動(dòng)已在全國(guó)門(mén)店上線。每位孩子來(lái)到麥當(dāng)勞購(gòu)買開(kāi)心樂(lè)園餐或預(yù)約主題派對(duì)，就能夠得到問(wèn)題畫(huà)紙向天發(fā)問(wèn)。除了有機(jī)會(huì)得到中國(guó)原航天員的語(yǔ)音回復(fù)，還有機(jī)會(huì)得到中國(guó)探月蓋章認(rèn)證的電子證書(shū)、“擁有”一顆星星。

“世界瞬息萬(wàn)變，而兒童永遠(yuǎn)不知厭倦”，星空永遠(yuǎn)閃爍，孩子們的好奇心也永不止息，因?yàn)樘鞎缘?，未?lái)將有無(wú)數(shù)未解之謎等待著被探索。未來(lái)，讓我們懷揣著星星般的夢(mèng)想，繼續(xù)追尋宇宙的奧秘，期待更多令人驚嘆的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)。如果您的孩子也期待一場(chǎng)星際奇遇，請(qǐng)點(diǎn)擊下方橫欄，為孩子預(yù)約一個(gè)來(lái)自宇宙的回答。