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我国大天区面积多目标光纤光谱望远镜通过验收

行业聚焦点中国仪表网2009年06月05日 08:36人气:4622

我国建成的世界最大口径大视场光学天文望远镜项目建筑外景。

昨天,目前国际上口径最大和光谱获取率最高的大视场望远镜、国家重大科学工程——大天区面积多目标光纤光谱望远镜(英文简称LAMOST)通过国家竣工验收。这只中国原创“巨眼”的建成,标志着中国跻身国际天文技术前沿。未来几十年,它将放眼宇宙最深处,对宇宙起源、星系形成与演化、银河系结构、恒星形成与演化等诸多研究领域做出重大贡献。

坐落在国家天文台河北兴隆观测基地的LAMOST,观测能力可谓“独步天下”——既能将人类视力延伸到宇宙深处的极限(视场5度),作巡天观测,又能在1.5小时曝光时间内以1纳米的光谱分辨率观测到20.5等的暗弱天体的光谱。它使人类观测天体光谱的数目从百万量级提高到了千万量级。

天文望远镜从诞生以来,“大视场”与“大口径”便是一对难以调和的矛盾:大口径望远镜主要用于天体的细节观测,但视场难以做大;而大视场望远镜,视场可达几度,可同时观测到很多天体,用作巡天观测,但口径却很难做大,因此很难观测到暗弱的天体。

这对“矛盾”在中国天文学家的卓绝努力下,终于被“调和”了:LAMOST创造性地将40多米长的镜筒固定,并用主动光学技术来实时产生非球面面形不断变化的高精度镜面,使得大口径的大视场望远镜成为可能——它创造了一种崭新的望远镜类型,被国际同行誉为“建造地面大视场大口径望远镜最好的方案”。

“调和”这对矛盾历时十多年,攻克了无数世界级技术难题。主动光学发明人、欧洲南方天文台国际著名天文望远镜光学专家Ray Wilson如此赞誉:“LAMOST的建成,将中国的望远镜研制技术推到了世界前沿的顶峰。”他认为,LAMOST的成功“不但是中国科技界的胜利,也是整个国际天文界的胜利。”

在建设LAMOST过程中发展起来的新技术,大大地推动了我国在光学仪器制造、精密机械、电子技术、海量数据处理等技术学科领域的发展,并使我国在探索研制巨型望远镜方面积累了宝贵的经验、奠定了坚实的基础。LAMOST的研制成功使我国成为世界上少数几个具备自主研制极大口径望远镜能力的国家之一,对我国空间等高技术领域发展起到了显著的推动作用,并将为世界天文发展做出自己的独特贡献。

LAMOST小档案

20世纪90年代到21世纪初,国际天文学的发展进入了巨型望远镜时代。我国著名天文学家王绶琯院士和苏定强院士敏锐地觉察到国际天文界对大样本多目标光谱观测的迫切需求,提出了LAMOST 的初步方案,后经崔向群、褚耀泉、王亚男等科学家进一步研究和细化、论证,共同形成了LAMOST的具体方案。该项目于1997年4月由国家计委批准项目建议书,2001年8月正式开工建设,2008年底建成。

LAMOST的光学系统由5.7米×4.4米的反射改正镜、6.7米×6米的球面镜和直径1.75米的焦面三个部分构成。这架望远镜的特点是,其改正镜由24块六角形平面子镜拼接而成,主镜由37块球面子镜拼接而成,改正镜在观测天体的过程中可实时变化成需要的非球面面形,而且焦面上有可自动定位的4000根光纤,连接16台光谱仪,单次观测最多可同时获得4000个天体光谱。
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