粵港澳高校如何叩問蒼穹
神舟十六號發(fā)射、神舟十五號返回所帶來的“航天熱”，與最近的天氣一樣熱力十足。
近日，神舟十五號載人飛船返回艙在酒泉東風著陸場成功著陸。而就在一周前，神舟十六號載人飛船發(fā)射取得圓滿成功。
神舟十六號的3位航天員中，有一名非“科班出身”的飛行員，他就是我國首位飛天的載荷專家——北京航空航天大學教授、博士生導師桂海潮。
像桂海潮一樣來自高校的科學家們，也是探索太空的一支勁旅。背靠大海的粵港澳大灣區(qū)高校，如何仰望星空，叩問蒼穹？
航天育種助力種質(zhì)資源創(chuàng)新
此次隨神舟十六號一起“飛天”的，還有一批特殊的“旅客”——隴黃大豆，由香港中文大學的卓敏生命科學教授暨農(nóng)業(yè)生物技術(shù)國家重點實驗室主任林漢明團隊研發(fā)。
在大豆種子返回地面后，團隊將對其進行細致分析，借以了解大豆種子在太空特殊環(huán)境下的誘變機理，并篩選出更優(yōu)良的大豆種植品種，以提升國家的大豆生產(chǎn)潛能。
就在5月10日，他們已經(jīng)通過天舟六號貨運飛船，搭載了大豆固氮菌菌株“根瘤菌”，抵達中國空間站“天宮”。這也是香港首個于太空進行空間搭載實驗的農(nóng)業(yè)研究項目。
深空環(huán)境，遼闊神秘，充滿變數(shù)。
種子在搭乘航天器遨游太空時，會經(jīng)歷微重力、太陽黑子爆發(fā)等特殊環(huán)境，加速誘發(fā)基因變異，有望獲得新的性狀。
華南農(nóng)業(yè)大學也是航天育種領(lǐng)域的佼佼者。我國航天育種領(lǐng)域唯一的國家級工程中心——國家植物航天育種工程技術(shù)研究中心就落戶華農(nóng)。該中心先后利用返回式衛(wèi)星、神舟飛船、空間站、探月工程等開展了多次空間誘變育種試驗，培育多個植物新品種。
三年前，嫦娥五號搭載著40克“航聚香絲苗”水稻種子飛向月球。歷經(jīng)22天21個小時、76萬余公里的“環(huán)月旅行”，這批太空稻種順利返回地球、回到廣東。這是我國水稻航天育種首次完成深空誘變試驗的搭載。
在華農(nóng)，不止有水稻種子享受過“太空旅游”。在2021年，華農(nóng)再次遴選水稻、茶、花生、南藥等16份共計430克材料，參加神舟十三號載人飛船航天育種搭載試驗。
為什么要費這么大勁送種子去太空？
仰望星空的背后，其實是為了更好地腳踏實地：航天育種，為我國解決種質(zhì)資源“卡脖子”問題、保障糧食安全提供了一條前景廣闊的道路。
如今，多個植物品種的“飛天”種子已在嶺南大地上播種、發(fā)芽、生長、收獲。經(jīng)過數(shù)代培育，這些種子形成穩(wěn)定優(yōu)良的新品種，實現(xiàn)大規(guī)模種植，并走上千家萬戶的餐桌。
研究視角對準浩瀚宇宙
仰望星空，宇宙還有太多奧秘，讓人類為之著迷。
根據(jù)愛因斯坦的相對論，大質(zhì)量天體運動，會導致時空扭曲，并產(chǎn)生如漣漪般的引力波。探測引力波，將能揭開許多宇宙的奧秘，而這一過程中發(fā)展的技術(shù)，也可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域。
中山大學的“天琴計劃”，便為此而生。2014年，中國科學院院士、中大原校長羅俊提出空間引力波的探測計劃“天琴計劃”。
這一計劃將于2035年前后在約10萬公里高的地球軌道上，部署三顆全同衛(wèi)星，構(gòu)成邊長約為17萬公里的等邊三角形“星座”，建成一座空間的引力波天文臺。
借助探測到的引力波數(shù)據(jù)，“天琴計劃”開展基礎(chǔ)物理、天體物理及宇宙學的前沿研究。
“天琴計劃”分“0123”四個步驟，如今已經(jīng)走到了第“2”步，“天琴二號”技術(shù)試驗衛(wèi)星項目正在順利推進，預(yù)計將于2026年初具備發(fā)射條件。
這一計劃還精確測出月球表面五組反射鏡的回波信號，使得我國成為第三個全面測得月球表面反射鏡的國家；發(fā)射的“天琴一號”衛(wèi)星，利用在軌高性能慣性基準測量數(shù)據(jù)建立了15階次地球重力場模型，使我國成為第三個有能力自主探測全球重力場的國家。
除中大之外，不少粵港澳高校也將科學探索的視角對準浩瀚宇宙。
宇宙中，絕大部分物質(zhì)都無法被直接觀測得到，它們由物理標準模型所無法解釋的粒子組成。按質(zhì)量計算，這些粒子占據(jù)了宇宙質(zhì)量的85%，被稱為暗物質(zhì)。
香港大學物理學系的天體物理學家團隊，與來自香港科技大學、哈佛－史密松天體物理中心的專家合作展開研究，發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)并非由大質(zhì)量粒子組成，而是由能像波一樣穿梭于太空之中的超輕粒子組成。
多所高校開設(shè)天文等專業(yè)
相比于時空都接近于無限的宇宙，人類的生命何其短暫。逐夢星辰，更需要耐下心來，培養(yǎng)出一代代心懷星辰大海的專業(yè)人才。
在“天琴計劃”落戶的中大，天文學科可謂歷史悠久。1927年，中大就創(chuàng)辦了國內(nèi)首個天文學系，兩年后又在廣州越秀山修建了中大天文臺。
近10年來，中大天文學人才培養(yǎng)體系逐步完成拼圖：2013年，復辦了天文學科；2015年，中大物理與天文學院在珠海校區(qū)成立。2019年，天文系復辦揭牌，招收天文學本科生與研究生；2022年獲批天文學博士點……
目前，中大物理與天文學院有兩大國家級研究平臺——天琴空間引力波探測計劃、中國空間站工程巡天望遠鏡粵港澳大灣區(qū)科學中心；一個省部級平臺——廣東省量子精密測量與傳感重點實驗室；重點發(fā)展引力物理、天體物理、量子物理3個研究方向。
成立于2017年5月的中大航空航天學院，則是中大深圳校區(qū)首批建設(shè)的工科學院之一。該學院以“天琴計劃”、新型空天飛行器、航空航天器載荷裝備等研究計劃為牽引，重點發(fā)展先進航天器平臺技術(shù)與載荷技術(shù)、臨近空間和高超聲速飛行器關(guān)鍵技術(shù)、空間推進技術(shù)等學科方向。
不少粵港澳高校開設(shè)了天文、航天、空間科學等相關(guān)專業(yè)，致力于培養(yǎng)探索地球與宇宙奧秘的人才——
南方科技大學于2017年成立了地球與空間科學系，旨在建設(shè)國際化的、一流的地球與空間科學人才培養(yǎng)與科研基地，培養(yǎng)具有足夠能力解決未來地球與空間科學領(lǐng)域科學問題的學術(shù)領(lǐng)軍人才與管理人才；
2022年，廣州大學新增天文學招生專業(yè)，面向國家發(fā)展戰(zhàn)略及天文教育與科普所驅(qū)動的天文人才需求，致力于培養(yǎng)掌握天文觀測和數(shù)據(jù)分析技能的寬口徑拔尖創(chuàng)新人才。
設(shè)立在高校的科研機構(gòu)，也是探索空間奧秘的主力軍。
不久前，首顆內(nèi)地與澳門合作研制的空間科學衛(wèi)星“澳門科學一號”成功發(fā)射。這是國際首顆低緯度地磁場與空間環(huán)境的科學探測衛(wèi)星，將為人類長期研究地磁場的演變提供觀測數(shù)據(jù)。
“澳門科學一號”項目落戶于澳門科技大學。能成功發(fā)射這一衛(wèi)星并開展后續(xù)研究，離不開該校月球與行星科學國家重點實驗室的支撐。
這一實驗室于2018年10月揭牌，是中國天文與行星科學領(lǐng)域首個國家重點實驗室，研究方向包括行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)、行星內(nèi)部動力學、行星表面物理、行星地形地貌等。
實驗室為“澳門科學一號”增設(shè)了衛(wèi)星地面站及數(shù)據(jù)分析中心，回傳數(shù)據(jù)相關(guān)處理分析工作也將在澳門進行。
未來，大灣區(qū)的科學家也有望如桂海潮一般飛上太空。
去年9月，國家啟動第四批預(yù)備航天員選拔，并首次在港澳地區(qū)選拔“載荷專家”，10余名來自香港、澳門地區(qū)的人員進入復選。今年6月，他們將到內(nèi)地進行二次選拔。這些人中，就有來自香港高校的候選人。
探索太空，粵港澳高校步履不停。
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