8月5日,在首届贵州科技节“天演·聚智·领航——天文论坛”上,中国科学院院士、中国科学院南京天文光学技术研究所研究员崔向群说,从1990年至今,我国天文望远镜进入历史发展最快时期。尤其是大天区面积多目标光纤光谱望远镜“郭守敬”望远镜(LAMOST)的建造,创造多个“世界第一”,让我国实现了对世界先进水平的追赶与超越。
论坛上,崔向群院士以《中国天文光学望远镜的创新成就》为题作主旨报告,生动讲述了中国天文光学望远镜技术从无到有,从弱到强,实现后发赶超的动人故事。
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崔向群说,探究宇宙的本质是世界科技的重要前沿,天文学是以观测为基础的科学,每一次望远镜口径的增大,都会带来新的重大发现,推动原创物理理论和技术革命。
1956年,杨世杰在紫金山天文台研制成我国第一台望远镜——13厘米施密特望远镜、1964年胡宁生设计研制成43厘米/60厘米我国第一台人造卫星望远镜、1968年苏定强领导研制成中国第一台Lyot滤光器(双折射滤光器)……从20世纪50年代开始,我国正式开启了研制天文仪器的历史。
崔向群说,为建造2.16米光学望远镜,中国的天文仪器研制队伍形成规模,开始了我国自己大批研制各种天文仪器的时代,共研制了50多台天文望远镜和仪器,其中具有代表性的有光学自动优化设计、2.16米光学望远镜、太阳磁场望远镜、光电等高仪等,都是在国际上的首次创新。
尤其是2.16米光学望远镜的诞生,成为世界上第一架切换焦点不用换副镜的望远镜,创新了被Menials命名为SYZ中继镜的3块非平面光学系统,使我国光学天文观测能够做测光和光谱,为我国培养了一大批天体物理研究人才。
1998年立项开始,十年间,崔向群院士带领团队成功研制出世界上新型的最大口径的大视场和光谱获取率最高的大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST),为中国在大样本天文学特别是宇宙大尺度结构、暗能量探索和银河系形成演化研究走到国际前沿创建了平台。将中国望远镜研制水平推进到国际前沿,还为中国研制未来极大望远镜奠定了基础。
“我们做的是前人没有做过的事:在一块大镜面上同时采用变形+拼接的主动光学技术;走的是前人没走过的路:在一个光学系统中同时用两块大拼接镜面。”崔向群说,LAMOST和FAST-500米口径球面射电望远镜(天眼)的共同点都是曲面连续变化的主动反射面,这是其核心创新,在世界上独树一帜。
LAMOST创新了常规光学方法不能实现的变形镜面望远镜概念,突破国际上大视场兼备大口径光谱望远镜的瓶颈,开拓了主动光学新方向;
引领了数千根光纤的大规模光谱巡天,使人类观测天体光谱的数目提高到千万量级正在迈向亿的量级;
在星系形成与演化、银河系结构、恒星形成与演化等诸多领域为中国走到国际前沿创建了平台创新了既变形接的主动光学技术……
LAMOST的建成,迈出我国望远镜研制的坚实一步,其创新和关键技术以及科技贡献巨大。
截至2023年,LAMOST光谱总数突破两千万,达到2229万条;1300多篇文章发表;超15000次引用;190所大学和研究所在用LAMOST的光谱数据做研究;LAMOST在国际上25架地面光学望远镜中排名第4,大于6米的望远镜中排名第3。
崔向群介绍,云南大学1.6米多通道测光望远镜在试运行中、南京大学2.5米大视场高分辨太阳望远镜正在研制中、中国科技大学2.5米大视场测光望远镜在研制中……如今,一批有特色的地面天文光学望远镜正在研制或计划中,我国天文望远镜事业正处在高速、高质量发展阶段。
她表示,天文光学创新是窥探宇宙的前沿科技。口径更大、视场更大、空间分辨率更高、光谱分辨率更高、星象对比度更高、巡天能力更强的天文仪器能为天文观测和研究带来新的能力;同时,天文光学创新在高分辨率观测技术(主动光学、自适应光学、光干涉)、高对比度观测技术、大型光学制造、低噪声探测器、高精度测量和控制、特殊材料等方面为国家高技术发展作出贡献。
贵州日报天眼新闻记者 何登成
编辑 李政林
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