南非天文学在20年前开始了一段重要的旅程，当时一项吸引和培训该领域未来科学家的计划在国家天体物理学和空间科学计划下迎来了第一批学生。
在此期间建立了世界级的设施，其中最引人注目的是南部非洲大望远镜(Salt)和MeerKAT射电望远镜，它是国际平方公里阵列(SKA)的前身。他们增加了已经存在的南非天文台和哈特比斯索克射电天文台。
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国家天体物理学和空间科学方案在确保这些设施不只是为国际伙伴的利益而运作方面发挥了至关重要的作用。它还为该国不断增长的高科技劳动力提供了具有关键数据分析技能的个人。
作为参与这一旅程的天文学家——组织者、贡献者和受益者——我们正在利用20周年纪念日来反思该计划的影响及其对国家的意义。
历史上
跨越200多年的南非天文历史在2000年有了一个飞跃，内阁批准了Salt的建设。
除了它的科学影响之外，这个想法是为了吸引和培养年轻人才，解决南非科学和工程领域的短缺问题。
当时，全国只有大约40名拥有博士学位的天文学家。他们都是白人。这是种族隔离时期种族歧视的教育制度的结果。
2001年，天文学家开始为Salt和未来的项目做准备。SKA的出现是为了提供一个大型国际射电望远镜的机会，它可以研究宇宙的起源。不幸的是，南非天文学家的短缺对这两个项目的成功和非洲的参与构成了威胁。
开发管道
成为一名专业的天文学家需要天文学、物理学或相关学科的博士学位。中学毕业后大约需要10年的时间才能获得资格。当时，只有不到1%的黑人毕业生有资格攻读物理学或天文学的理学士学位。
很明显，如果要改变现状，大学需要开始合作。这个国家的小型天文团体分布在八所大学和两个国家设施中。
决定集中资源建立国家天体物理学和空间科学方案。通过这种方式，大学讲师和国家天文台的专业人员都可以为教学做出贡献，而学生可以从广泛的研究项目中进行选择。
阅读:SKA背后的真正英雄，SpaceX[2012年6月]
这种合作，包括后来成为南非国家航天局的组织，重点是指导学生获得荣誉学位和硕士学位。它强调合作而不是机构利益，并针对年轻科学家，特别是那些来自以前处于不利地位的社区的科学家。
主要目标很明确:
吸引理学士后的学生;
从非洲其他国家招募;
吸引毕业生进入理学士物理课程;和
使参与该计划成为所有参与大学的卖点。
满足基本需求的助学金对于吸引来自贫困家庭的聪明学生至关重要。私人基金会的资助，特别是福特基金会、梅隆基金会和佳能柯林斯信托基金，加上来自国家研究基金会的非常基本的资助。
如今，政府的科学与创新部是主要的资助者。
补助金是足够的，而不是慷慨的。尽管如此，学生们通过这个项目发展了成功的职业生涯，改变了南非和其他国家的天文学和空间科学。
方案参与者Pfesesani van Zyl说:
正如前受益者、现威特沃特斯兰德大学教授罗杰?迪恩所说，该项目在以下方面发挥了关键作用:
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记录
截至2023年年中，国家天体物理与空间科学计划已培养439名荣誉毕业生和215名天体物理与空间科学硕士学位。另外27名荣誉学位学生和21名硕士学位学生即将毕业，2024年将有类似数量的学生完成学位。
2023年对项目毕业生的调查有230名受访者，其中包括来自其他19个非洲国家的53名毕业生。人数最多的是来自乌干达、马达加斯加、埃塞俄比亚、肯尼亚、赞比亚和苏丹。许多人已经返回家园。
前参与者Miriam Nyamai说:
影响
该项目毕业生的影响远远超出了学术界。许多人在各行各业开始了成功的职业生涯，包括工业、教育和政府。
毕业生参与了令人兴奋的天文发现。其中包括用事件视界望远镜(Event Horizon Telescope)拍摄第一张黑洞图像，发现一些迄今为止已知的最遥远的星系，以及使用Salt研究一些非常大质量双星的残骸和远距离不寻常的活跃黑洞。
阅读:南非MeerKAT帮助解开宇宙之谜[2018年7月]天文学家使用机器学习来挖掘南非MeerKAT望远镜的数据…[2023年4月]
许多个人的工作得到了国家和国际机构的认可，项目毕业生在南非大学担任重要的教学和研究职位。30多人受雇于国家天文设施和国家航天局，其中一些人在世界其他地方享有声望。南非现在有200多名合格的天文学家，并非全部来自国家天体物理学和空间科学计划。
然而，填补南非空缺的天文学家职位仍然具有挑战性。造成这种情况的因素有很多，包括资金、学术界以外的机会以及缺乏明确的职业道路。国家天体物理学和空间科学计划只能解决这些复杂的系统问题的一部分。
未来的发展方向
该方案自成立以来不断发展。学生们现在必须浏览大量来自不同来源的不同种类的复杂数据。机器学习和人工智能是不可或缺的。学生们必须知道这些工具能做什么，不能做什么，因为它们突破了我们理解的界限。这对学生和他们的导师来说都是一个挑战。
与20年前一样，现在的主要障碍在于如何帮助大学员工跨机构合作，从而使他们的工作得到认可和奖励。这需要高级管理人员理解，大学间的合作是对他们自己的机构的投资，也是对南非科学进步的投资。
为纪念联合国成立20周年2024年1月，在南非开普敦大学主办了一个为期两天的研讨会。
帕特里夏·安·怀特洛克，SAAO前主任南非天文学大学的普通教授nomical天文台;Daniel Cunnama，科学参与天文学家，南非天文和罗莎琳德·斯凯尔顿，SALT天文南非天文研究所的研究主任国家天文台nal研究基金
本文转载自The Co在知识共享许可下的对话。阅读原文。
