中国科学技术大学地空学院空间物理专业在云台暑期实习

825日至831日,中国科技大学地空学院空间物理专业组织来自全校多个学院的20名一、二年级的本科生赴贵州,云南进行了2018年空间物理专业暑期实习活动。实习开始之前的824日,同学们先在中科大校内进行了为期一天的培训,听报告,参观实验室和彩排科普报告。虽然最后由于云南当地小学开学时间的原因未能在小学实施科普报告,但是云南天文台在丽江广场上的科普活动安排也使同学们的努力没有白费。实习先后在贵州FAST 500m口径射电天文望远镜、云南天文台凤凰山本部(昆明)、云南天文台抚仙湖太阳观测基地(澄江)、中国科大地球和空间科学学院丽江高美古野外实习基地和丽江大水车广场上展开。实习的内容包括有天文和空间物理基础知识讲座、望远镜的原理学习及实际操作、了解太阳观测数据的处理分析方法等。最后还在云南天文台的安排下,让学生们有机会能够运用实习过程中所学到的知识去到丽江大水车附近的广场上对公众进行了一次极富有意义的科普活动。

 

图一:师生合影(背景位于云南天文台)

824日,实习之前的准备工作在学校中紧锣密鼓地展开。  在同学们期待的眼光和热烈的掌声中,由汪毓明院长作的名为《空间探索从地球到深空》的科普报告开始了。汪院长循循善诱,深入浅出地向同学们介绍了相应的知识,也成功地勾起了同学们对于空间和宇宙的向往。大家深切地体会到了人类的渺小,自然之毓秀和宇宙之浩瀚,也对接下来的空间实习更加向往。接下来是由高新亮教授所做的关于《地球探索和等离子物理》的报告,专业的知识在老师口中显得那样生动活泼,引人入胜。玄秘莫测的理论勾描出自然非凡的轮廓,也使大家深切地认识到空间科学的奥妙与重要性。

       正所谓理实交融,光有理论没有实验又谈何物理?科普报告结束后,便由申成龙老师带领大家参观了空间物理的实验室。从大型的等离子体实验装置到奥妙的量子激光雷达再到研究制作卫星上仪器制作的空间有效载荷实验室。大家再一次感受到了科学的威力。一系列的参观使同学们更加深入地了解了科研,也增强了兴趣。

       一转眼,上午便过去了,午饭和短暂的午休后,准备工作又迅速开始了。

       来自云南天文台的宋腾飞高级工程师先向大家详细地介绍了望远镜的原理,他深入浅出,活泼生动地解释了望远镜的发展史和工作原理,成功勾起了大家的兴趣。光有仪器还不行,好的观测地点也非常重要。精通野外选址的宋腾飞老师以稻城无名山的选址为例向大家详细地介绍了野外选址的经过。良好的观测条件往往意味着人烟的稀少,自然环境的恶劣,可想而知该工作的艰辛。从帕米尔到稻城,从香格里拉到博格达,历时5年的风餐露宿,最终将台址定在海拔高达4800的稻城无名山,从老师的演讲中大家感受到科研工作者对于科研的执着与热情,也感受到了科研成果的来之不易。

       科教兴国,作为科研人员,在研究的同时也有向公众普及科学知识的责任与义务。作为中国科学技术大学的学生,向公众科普是我们义不容辞的责任,在申成龙,谢端和宋腾飞三位老师的指导下,同学们尝试进行了科普报告。正所谓八仙过海,各显神通,同学们尽自己最大的努力去将自己科普的内容变得平易近人,生动活泼。从天体到星座,从灾害到遗传,小至日常生活中常见的蓝天的成因,大到浩瀚无垠的宇宙星辰,同学们全力以赴将自己的报告变得更有趣也更有吸引力。在报告的同时,老师们也纷纷提出中肯的建议,在报告的过程中,同学们的能力也得到了很大的提高,也对即将到来的在云南的科普更有信心。

                  

图二:同学的科普报告

825日上午,同学们一大早便在地空学院外集合,集体前往机场乘坐航班前往贵州。在经历了长途颠簸之后,大家终于到达了贵阳龙洞堡机场。接下来便是三个小时的山路,路途虽远却未减少同学们的憧憬之心。在同学们的期待中,大家到达了平塘天文小镇。饭后大家自由活动,在天文小镇的良好氛围中体会了天文与空间物理的奥妙。天色渐晚,星斗浮现,同学们到宋腾飞老师的房间中体验了天文望远镜的使用。同学们观测到了木星的卫星,土星的光环和月面上的环形山,感受到了天文观测的乐趣。

              

图三:夜晚观星

826日晴朗的天空似乎正显示着同学们的愉快的心情,大家满怀憧憬地前往全世界最大的射电天文望远镜FAST参观。为了不影响FAST的正常运行,同学们都自觉地将电子设备寄存在了门卫处。来自国家天文台,参与FAST的调试工作的科大校友汤宁宇向大家详细地介绍了FAST的工作原理与成果,使得大家对于中国射电天文的实力有了清晰的认识,也为国家的科研实力感到深深的自豪。接下来大家进入FAST的主控室,直观感受科研的第一线。最后是一天的重头戏,近距离参观FAST天眼。当靠近时才感受到500米口径带来的震撼,也直观体会到了国家的科技实力之强大。参观完后,大家稍作休整,乘车返回贵阳并搭乘高铁前往昆明。

 

图四:贵州FAST天眼合影

826日风和日丽,大家搭车前往昆明凤凰山云南天文台总部参加开营仪式,云南天文台刘煜研究员进行主持。活动开始之时,云南天文台汪敏副台长首先为开幕式致辞并代表云南天文台欢迎前来实习的老师和同学们,随后地空学院熊成书记表达了对于云南天文台对于实习工作给予帮助的感谢,与此同时对同学们的实习提出要求。尔后大家合影留恋记录下了这一珍贵的时刻。

随后是来自云南天文台的王建成研究员的题为《致密天体的研究》的报告,使同学们深切体会到了物理之美,也使同学们加深了对于科研第一线的了解,随后是来自中国科学技术大学的薛向辉教授的关于高空大气测量与激光雷达的报告,老师深入浅出地向大家阐述了一个又一个专业的概念,大家都认真听讲,均感所获颇多。紧接着云南天文台的李语强副研究员向大家介绍了月球激光测距的成果,这一项目持续数十年,历经3代人方得成功,在大家从中体会到搞科学的艰难时,也为科学家们顽强拼搏,坚持不懈的精神所感动。最后是陈东高级工程师的题为《在太阳系中寻找生命》的趣味科普报告,在一片轻松的气氛中结束了上午的活动。

 

图五:杨赣虎高级工程师为同学们讲解日晷

午饭后,稍作休息,同学们随杨赣虎高级工程师一起参观了云南天文台凤凰山基地,行程首先从民国老台址开始,这一次大家亲身感受了当年科研的艰苦条件,为紫金山天文台前辈们在抗战时期南迁昆明时仍不忘科研的精神而动容。随后大家前往太阳历广场参观。在路上,在经过日珥仪时,大家利用日珥仪观测太阳的日珥喷发现象。到达放置日晷的广场时,大家看见了中国古代两种不同的日晷,在杨赣虎老师的讲解下,大家了解了它们的工作原理并对古人的智慧表示赞叹。除了日晷之外,广场旁边的石柱也别有深意,这是老一辈云南天文台科学家自主设计的精密“仪器”,它在太阳的照射下留下的影子可以指示出当前的节气,给大家留下了深刻的印象。大家又在老师的带领下参观了40m口径的射电天文望远镜并与它合影留恋。随后大家自由活动,并在晚上再次于云南天文台集合,准备观星。

大家首先观测了木星与土星,随后月出于东山之上,便利用望远镜观测月亮,取得了不错的效果。在大家的愉悦的心情中结束了充实的一天老师也利用下午的日珥观测结果和sdo卫星的数据布置作业。

827日,大家前往抚仙湖观测站,这里已经建成两台大型的太阳望远镜。大家参观了口径为一米的太阳望远镜,但由于正处于例行调试中,无法进行观测。但是台站老师向大家详细介绍了太阳望远镜的工作原理和意义,大家都开拓了眼界,对太阳物理有了初步的了解。在美丽抚仙湖的环绕下,大家又倾听了台站申远灯老师关于太阳物理的科普报告,对这一门学科有了更进一步的了解。晚上,在实习老师的带领下,大家乘坐晚上的列车前往丽江。部分同学抓紧时间在列车上做实习作业,领队老师也热情地为大家解答遇到的问题。

 

 

图六:抚仙湖观测站参观

 

图七:抚仙湖观测站合影

830日,各小组在丽江完成作业并休整一天,考察当地的风土人情,增长见闻。831日,经过一天的休整,大家精力充沛,在老师的带领下乘坐大巴前往海拔3200米的高美古观测站。到达站上,天气晴好,老师们当即决定调整安排,上午进行对于太阳的观测。架设好天文望远镜,覆盖上巴德膜,便可使用它们来观测太阳。同学们均感新奇,都投入到望远镜的调试中,并取得不错的观测结果。随后老师带领大家参观了国内唯一一台日冕仪,东亚最大的2.4m口径光学望远镜等大型科研设备,大家收获颇丰。下午天气转阴继而下起了雨,不仅让同学们暗自庆幸提前修改了观测计划。下雨之时,大家在台站的会议室内倾听张雪飞老师主持的报告。范玉峰高级工程师首先代表丽江站对科大师生表示欢迎,然后对高美古观测站的情况简明扼要地进行了介绍,使大家体会到高美古观测站的雄厚实力和良好的观测条件。随后李洪波博士就数据处理的方法对大家进行了深入的讲解,也使得大家对于科研中数据处理的应用有了直观的认识。最后申成龙老师向大家重申做科普报告时的注意事项,并做好相应安排。

晚饭后,云消雨霁,同学们在高美古台站自由活动,夕阳穿透天边的云彩十分美丽。良好的观测条件使得星空成片浮现。在落日的余晖消散之际,银河展露出它浩瀚宏伟的身躯,恍若仙境。同学们在薛向辉,宋腾飞等老师的带领下观测星空,畅谈古往今来关于星空的传说,在星空的照耀下,故事显得那么吸引人,那么使人感动,有同学不禁引吭高歌,以应这良辰美景。不知不觉,时间已晚。同学们只得依依不舍地告别了高美古,回到山下,入住酒店。

 

图八:高美古的星空

831日,由于晚上的航班取消,一部分同学被迫早上返回,留下的同学认真筹备科普活动。大家在中科大和云南天文台老师的带领下,在丽江古城的广场上架设望远镜,做空间天气和观看太阳的科普活动。不仅有大屏幕的视频播放,亦有当地报社和电视台前来采访。在给当地游人科普的过程中,不仅锻炼人际交往能力,也为祖国的科普事业尽我们的一份力。不知不觉间,时间已经迫至中午,大家收拾并清理干净科普的场地,聚在一起享用午餐。饭后大家与云南天文台的老师们合影留念,并向老师们表达了诚挚的感激之情。

 

图九:科普活动留影

晚上,申成龙老师带领余下的同学乘飞机返回合肥,代表着此次实习活动的圆满完成。

通过一周的实习活动,同学们走入科研一线,切身体验科研生活,聆听长期奋斗在科研一线的老师们的报告,亦是收获颇丰。不光在相关领域的专业知识有了较为全面的了解,也锻炼了动手能力,培养了对于科研的兴趣,也在科普的过程中增进了人际交往能力,加深了对于所学知识的应用能力,培养了社会责任感,意识到自己作为中国科学技术大学的学生进行科普的责任与义务。本次活动的顺利实施得益于中国科学院云南天文台的大力支持和帮助。