圖為我國(guó)建成世界最大口徑大視場(chǎng)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目建筑外景。
6月4日,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)基地的“大天區(qū)面積光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡”通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。
耗資2.35億元人民幣、貌似導(dǎo)彈發(fā)射架的這座超級(jí)望遠(yuǎn)鏡,最高處超過(guò)15層樓,由口徑3.6米的反射施密特改正鏡、口徑4.9米的球面主鏡和焦面組成光學(xué)系統(tǒng)。成像的焦面上裝著4000根可自動(dòng)定位的光纖,連接16臺(tái)光譜儀實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)。望遠(yuǎn)鏡每次夜間觀測(cè)1.5小時(shí),最多可獲得4000條天體光譜。 新華社記者汪永基攝
新華網(wǎng)北京6月4日電(記者 俞錚 王愛(ài)華)24塊造價(jià)昂貴的六邊形反射鏡,像被“上帝之手”操控,任意變幻鏡面形狀;每塊對(duì)角徑1.1米、厚25毫米的鏡面,竟也能神奇地凹凸變形。這是世界上最強(qiáng)大光譜巡天望遠(yuǎn)鏡的核心組件,采用的是中國(guó)人開(kāi)創(chuàng)、全球獨(dú)一無(wú)二的鏡面自動(dòng)拼接兼具變形高難度技術(shù)。
總面積20平方米的巨大反射鏡自動(dòng)拼接、變形的目的,是為了精確指向不同高度或位置的天體,配合50米長(zhǎng)的鋼筋混凝土巨型“鏡筒”以及另一端同樣拼接而成的30平方米主鏡,這個(gè)建在距北京城東北170公里一座山上的超級(jí)望遠(yuǎn)鏡即將開(kāi)始對(duì)浩瀚星空進(jìn)行“戶口普查”。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)基地的“大天區(qū)面積光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡”4日通過(guò)了國(guó)家驗(yàn)收。
耗資2.35億元人民幣、貌似導(dǎo)彈發(fā)射架的這座超級(jí)望遠(yuǎn)鏡,最高處超過(guò)15層樓,由口徑3.6米的反射施密特改正鏡、口徑4.9米的球面主鏡和焦面組成光學(xué)系統(tǒng)。成像的焦面上裝著4000根可自動(dòng)定位的光纖,連接16臺(tái)光譜儀實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)。望遠(yuǎn)鏡每次夜間觀測(cè)1.5小時(shí),最多可獲得4000條天體光譜。
300多年前牛頓偶然發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光被三棱鏡散解成有色光,啟發(fā)后人用光波譜線確定物質(zhì)的化學(xué)組成。光譜也是天文學(xué)家讀懂不同天體化學(xué)組成、密度、大氣、磁場(chǎng)信息的鑰匙。人類成像巡天活動(dòng)記下數(shù)百億天文目標(biāo),僅萬(wàn)分之一已測(cè)過(guò)光譜。絕大多數(shù)遙遠(yuǎn)天體,依然是“知其然而不知其所以然”。
超級(jí)望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目總工程師崔向群在接受新華社記者專訪時(shí)說(shuō):“未來(lái)3到5年,科學(xué)家將用它獲得2.4萬(wàn)平方度范圍內(nèi)250萬(wàn)顆恒星、250萬(wàn)個(gè)星系、150萬(wàn)個(gè)亮紅星系、100萬(wàn)個(gè)類星體的光譜數(shù)據(jù)?!?/p>
伽利略率先制成了天文望遠(yuǎn)鏡,此后無(wú)數(shù)望遠(yuǎn)鏡觀天400年。中國(guó)的這項(xiàng)天文觀測(cè)計(jì)劃雄心勃勃,旨在深入認(rèn)識(shí)暗物質(zhì)、暗能量、星系形成和演化。
崔向群說(shuō):“在同一塊大鏡面上采用可變形薄鏡面主動(dòng)光學(xué)技術(shù)和拼接鏡面主動(dòng)光學(xué)技術(shù),在一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中同時(shí)采用兩塊大的拼接鏡面,4000根光纖高精度控制定位,都是世界首創(chuàng)?!?/p>
這些首創(chuàng)技術(shù)一舉解決了大視場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡兼具大口徑的世界級(jí)難題。此前中國(guó)最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡口徑為2.16米,同樣矗立在興隆基地,也用于光譜觀測(cè)。
國(guó)際主動(dòng)光學(xué)技術(shù)權(quán)威雷·威爾遜評(píng)價(jià):“中國(guó)的新設(shè)備是主動(dòng)光學(xué)技術(shù)最先進(jìn)和雄心勃勃的應(yīng)用?!?/p>
新設(shè)備已進(jìn)行了4次試觀測(cè),每次得到3600條光譜。崔向群說(shuō):“試觀測(cè)結(jié)果令人滿意,但設(shè)備仍需調(diào)試。好比每次都能準(zhǔn)確打到靶子,不過(guò)還沒(méi)打中10環(huán)?!?/p>
望遠(yuǎn)鏡正式運(yùn)行6年后,有望獲取至少1000萬(wàn)條天體光譜數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù),將與國(guó)際科學(xué)界共享。
美國(guó)著名天文學(xué)家理查德·埃里斯說(shuō):“一架大口徑天文望遠(yuǎn)鏡是人類文明進(jìn)步的最好例子,看到了這個(gè)新家伙,我們才知道中國(guó)人都做成了些什么。”
中國(guó)人還打算在南極架一臺(tái)新的超級(jí)望遠(yuǎn)鏡,那里觀測(cè)范圍更大、條件更好。