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宜昌九三有位“超级追星族”!
发布日期:2022年8月11日 来源:三峡大学公众号 作者:三峡大学 阅读706次

        千百年来,宇宙之“问”,牵引着人类涌动不止的好奇心,而在宜昌也有着一位“超级追星族”,在探索星空的路上,他上下求索、坚韧笃定。

        近日,湖北省2021年科学技术奖名单揭晓,三峡大学为第一完成单位的“大型自行星表及其在银河系研究中的应用”项目荣获湖北省自然科学奖二等奖,而项目第一完成人九三学社宜昌市委委员、三峡大学理学院田海俊教授也以该科研成果为基础,作为子课题组长加盟中国载人空间站工程巡天空间望远镜(CSST)的预科学研究项目,他“追星”的故事再次引起社会的关注。

          

 
        追寻与探索:从零开始

        2011年,社员田海俊初到三峡大学,学校在天文领域的研究还是一片空白。面对经验空白、设备空白、资金空白,田海俊没有气馁。

       

 

        学校没有任何天文学研究的基础,他就首先面向全校开设一些天文类素质拓展课程;学校没有任何天文学研究团队,他就找学院数学系、物理系以及学校其他院系志同道合的老师一起搞研究,逐步打开了三峡大学天文学研究团队从无到有的局面。

        学校实验室资源不足以支撑团队的天文学研究,他就利用学校现有的实验室资源做一些基础性研究,用自身的人脉资源去北京甚至国外的一些天文研究所做更深层次的研究……

        天文学是一门“冷学科”。田海俊说:“做研究最重要的除了坚持,还需要有沉稳的心态,不能浮躁。这份坚守和孤单带来的苦让我更能体会到研究成果带来的甜。”

         

 

        2016年,田海俊获得了去德国访学的机会,他异常珍惜。

        “做研究不知不觉就到了深夜一两点钟,整栋大楼就剩下我一个人了。”那段时间,研究所、图书馆、宿舍构成了田海俊博士“三点一线式”生活,然而他却很享受这样的生活,以苦作乐。

        当年11月,在研究接近尾声时,田海俊发现研究结果出现了系统性的偏差,在实验室挑灯夜战了数日也没发现问题出在哪里,加上第二年2月份回国在即,而圣诞节即将到来,这不由得让他非常着急。

        为了赶在圣诞节前找出问题,他日夜泡在研究所和图书馆,12月23日下午,他终于找到了研究中存在的隐性漏洞。之后,他更是一步也不敢停。清除漏洞的唯一方法就是重新计算,而3万多平方度天区中近3.5亿颗天体的计算任务,从数据清洗到最终自行星表构建完成,即使同时调用60多个计算线程,也需要一个多月的日夜运算。

         

 

        于是,整个圣诞长假,他放弃了原定的欧洲旅行,守着计算机,盯着屏幕上的计算程序,与空荡的实验室、冰冷的机器作伴。

        当时,田海俊妻子怀孕了,但由于在德国科研时间十分紧张,他只是在孩子落地的那一刻才匆忙下飞机,并只在家陪伴家人两周的时间,便又匆匆飞回了德国。

        最终,他取得了出色的研究成果——“大型自行星表”GPS1。2017年7月正式对外公布,是当时世界上最佳的高精度大型自行星表,缓解了当时国际天文学研究对高精度自行星表匮乏的问题。

        坚守与突破:从一做起

        “大型自行星表”GPS1包括了3/4天区内近3.5亿颗亮于20等恒星的自行,自行的系统误差小于0.3 mas/yr,平均精度达1.5 mas/yr,相比当时国际上代表性的大型自行星表UCAC4和PPMXL,该星表在准确度和精度上分别提高了10倍和4倍以上。

        自发布以来,GPS1星表在恒星运动学、白矮双星认证,恒星年龄精确计算、超高速星搜寻、星流的起源等诸多方面的研究引起了国际广泛关注,多次被国际权威期刊论文以“最佳”“非常有用”自行星表引述。

         

 

        2021年,GPS1被天文领域最重要的年度评论期刊《天文学和天体物理学年鉴》论文(2021, ARA&A, 59, 59B)收录 。

        2020年,田海俊研究团队又在此基础上完成了扩展和升级版GPS1+。它是针对暗弱天体的自行发布的星表,对三万平方度天区中近四亿颗天体的自行运动进行了精确计算。该星表在巡天深度和自行精度上有一定的优势,在下一代大口径望远镜建造并正式巡天之前,GPS1+将是一个不可或缺的自行星表。

         

 

        目前,该系列成果在自行方面的研究及技术将应用于我国在建的中国载人空间站工程巡天空间望远镜(CSST)上,以田海俊教授为子课题组长的团队正在参与CSST首批科学研究课题。

        回忆起当时的种种不易,田海俊庆幸自己坚持了下来,他说:“如今,在三峡大学,天文学不再‘高冷’啦!”

        2014年以后,三峡大学逐渐在天文学方面取得了长足的发展。学校已陆续获得各级各类天文学方面的科研资助近千万元,每年都会有系列科研成果在国际权威期刊上发表,在天文学方面取得的成绩也得到了业界和社会的充分认可。

        2021年,国际编号216319号的小行星被正式命名为“三峡大学星”。

         

 

         

         

         

        “目前,学校天文学方面科研团队力量在不断壮大,核心成员已经从原来的一两人发展到10多个人。去年全职引进美籍博士后Sarah Bird,今年又成功引进了两名青年教师。我们也培养出了非常出色的学生,每年都有多名学生被推荐至中国科学院国家天文台、紫金山天文台、国家空间科学中心等单位攻读硕士或博士研究生。完全根据自己的成长经历,为学生量身设计培养方案,将联合培养的学生牛晨辉推荐至美国加州大学伯克利分校访学,回国后入选‘中国天眼’冠名博士后,近期取得了十分优异的成绩。我现在对学科发展的信心更大啦!”田海俊骄傲地说道。

         

 

“三峡大学星”周期为4.23年,轨道半长轴为2.6倍日地距离,轨道倾角15.9度_副本

 

        启蒙与普及:从小抓起

        天文学知识至今还没有纳入义务教育体系,而在高等教育体系中,开设天文学的学校也并不多,这也让田海俊感到非常遗憾。因此,近年来,除了搞天文学“高精尖”的研究,田海俊还热心公益事业,积极在天文学基础教育普及方面贡献自己的力量。

        作为九三学社三峡大学支社主委、宜昌市政协委员,田海俊认真履职尽责、积极参政议政。

         

 

        2019年,他撰写的《关于加强对中小学⽣天文学普及教育的建议——有效引导青少年从低头族成为仰望星空的追梦人》被全国政协采用。为厘清我国中小学生天文素养的现状。

        2021年,他带领团队设计了一套《义务教育阶段天文教育现状调查》网络问卷,在全国各地共收回14000多份答卷,结果发现大部分学生掌握的天文知识未达到《中国公民科学素质基准》的要求。

         

 

        于是,2022年他提交《关于加速宜昌科技馆建设并增设天象厅和天文台功能的建议》,建议政府加快推进宜昌科技馆建设,优化科技馆的专题馆功效,设置天象厅和天文台功能,增加天文观测与体验的空间,满足人民群众特别是青少年日益增长的科学文化需求,为加强全民科普工作提供良好条件。他希望“在不久的将来,宜昌孩子有更多的机会、更多的渠道去仰望星空。”

 

        作为湖北省天文学会副理事长,他积极推动湖北省中学生天文知识竞赛,全省15000多名中学生参赛,其中近14000名来自宜昌地区。湖北省进入全国中学生天文知识竞赛决赛的4名学生全部来自宜昌,其中宜昌市长阳县榔坪镇乐园初级中学曹佳欣同学为湖北省唯一入围初中组决赛选手,但是参赛必备的天文望远镜却成为了这名土家族女孩遥不可及的梦想,得知此事后,田海俊及时联系社会力量,为乐园中学捐赠了一台标准的天文望远镜,帮助乐园中学学生们圆梦星空。

        田海俊还经常身体力行深入宜昌市中小学开展天文科普讲座和观测活动,为宜昌市实验小学、宜昌市外国语小学、宜昌市绿萝路小学、宜昌市第八中学、葛洲坝中学的学生们作《认知宇宙•星际穿越》《我们在宇宙中孤独吗》《美丽的星空》等天文科普讲座等,受到广泛欢迎。在宜昌地区,选拔培育出4所湖北省天文实验学校,为湖北天文学事业发展作出了重要贡献。

         

 

        同时,针对大学生群体,田海俊老师在三峡大学还开设了两门普及类的素质拓展课——《苍穹的奥秘》和《认知宇宙》。前者向学生直观地展示宇宙的浩瀚,对专业要求较低,文理生均可选修;而后者则是对宇宙进行深层次的解读,告诉学生更多的“为什么”,需要一点物理基础知识,因此,专门向理工科学生开设。

        田海俊说:“我们现在已经提交了建设省部级‘天文特色的数理科普基地’的申报书,并在积极努力,力争打造宜昌市乃至全国中小学天文特色数理研学基地。我相信,会有越来越多的人爱上天文学的。”(摘自三峡大学公众号)

 

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