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郭守敬望遠鏡（大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡,，簡稱LAMOST）的穹頂打開,，中國科學院國家天文臺興隆觀測站工作人員正在對其進行維護。本報記者
郭守敬望遠鏡（大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡,，簡稱LAMOST）的穹頂打開，中國科學院國家天文臺興隆觀測站工作人員正在對其進行維護,。本報記者陳泉涌攝
盛夏剛過,，燕山主峰霧靈山南麓連營寨，山路兩旁依然草木蔥蘢,。
山腳下,，有8排紅磚房，墻體上依稀可見的“紅色語錄”,，是它們經(jīng)風雨見世面的證明,。
遠處山頂上，幾座白色穹頂建筑,，掩映在夕陽的余暉中,。
從紅磚房沿著蜿蜒崎嶇的山路上行4.5公里，國家天文臺興隆觀測站的字樣出現(xiàn)在一面簡樸的影壁墻上,。
49年前,，北京天文臺（國家天文臺前身）首任臺長程茂蘭騎著毛驢登上了山頂?shù)倪@片開闊地，其后,，興隆觀測站成了這座海拔900米的深山里獨特的風景,。
現(xiàn)在，這里的天文人不用再住山下的紅磚房,，也不用每天再攀爬那4.5公里山路了,。設(shè)備、條件今非昔比,，但他們腳踏實地,、仰望星空的清寂生活一如既往。
觀測站沒有一盞路燈,，所有房間都沒有電視機
今年是中科院國家天文臺興隆觀測站站長武振宇在這里的第11個年頭,。如今，與他一起扎根于此的有50多位天文人,。
宇宙是如何形成和演化的,？數(shù)以千億計的星系背后藏著多少秘密,？為了回答這些基本而又深奧的問題，幾百年來,，科學家們孜孜以求,，不斷探索。而探索的過程是艱苦和枯燥的,。
在這里,，記者還驚奇地發(fā)現(xiàn)了一棟與眾不同的小樓——所有房間的窗戶都比平常房屋的窗戶小許多，拉著厚厚的窗簾,。原來,，這是觀測人員的住處，晝伏夜出的他們和普通人的生物鐘是完全顛倒的,。小窗戶透光少,，觀測員們白天可以更好地休息。
“這里夜天光條件好,，遠離城市的光污染,。每年有240—260個光譜觀測夜，100—120個測光觀測夜,，天文寧靜度和大氣透明度均有利于天文觀測,。”武振宇說,，這意味著一年的大部分時間,，觀測人員都要在夜里工作，并記錄整理相關(guān)數(shù)據(jù),?！坝^測站有規(guī)定，即使天氣不好,，所有值班人員也要等到凌晨才能離崗,。”
觀測站的夜晚漆黑一片,，不僅沒有一盞路燈,，所有房間都密不透光。這里的人們早已習慣了看著星星走夜路,?；氐墓ぷ魅藛T告訴記者，在夜間,，強光電筒,、閃光燈、指星筆等均不得使用，因為這些光亮對觀測都是不利的,?！澳銈兓氐椒块g一定先拉上窗簾，然后再開燈,?！?br>
在這個“世外桃源”里，所有房間都沒有電視機,。這群人的娛樂活動極其有限,，上網(wǎng)、打籃球,、看書是為數(shù)不多的“保留項目”,。
在藍天數(shù)需要統(tǒng)計、夜晚燈光越來越亮的時代,，對于城市人,，能看到滿天星斗是件浪漫、奢侈的事情,。而對觀測站的天文人來說，“看星星”是他們年復一年,、日復一日,，機械重復的工作，其中的艱辛與枯燥普通人難以體會,，但他們沒有“審美”疲勞,，因為他們知道自己工作的意義。
180萬條天體光譜和2700多顆小行星
山不在高,，有仙則名,。郭守敬望遠鏡（大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡，簡稱LAMOST）以及2.16米光學天文望遠鏡等就是這里的“仙”,。
“架設(shè)在三腳架上的相機拍出的星為什么不是一個亮點,，而是一條亮線呢？”在碩大的2.16米光學天文望遠鏡旁,，觀測站工程師陳穎為用這個問題開始了有趣的講解,。“因為地球自轉(zhuǎn),?！币粋€小學生答道。陳穎為微笑著點頭,。接著,，他不斷拋出問題：“怎樣拍攝才能使星星是亮點而不是亮線呢？”“如何找到你要看的那顆星？”“除了拍攝星星的照片,，這臺望遠鏡還能做什么,？”……
隨著他層層剝繭的講述，我們知道了這臺我國歷經(jīng)風霜自行研制的光學望遠鏡,，一度是國內(nèi),、也是遠東最大的，被譽為中國天文學發(fā)展史上一個里程碑,。由于鏡面大,，聚光能力強，可以觀測到很暗的天體,，相當于在20000千米以外一根火柴燃燒亮度的星,，也逃不過它的“眼睛”。
2.16米光學天文望遠鏡斜臥在綠色基墩上的那根巨大梭形軸與地球自轉(zhuǎn)軸嚴格平行,，稱為赤經(jīng)軸,，工作時該軸以地球自轉(zhuǎn)速度反向旋轉(zhuǎn)，望遠鏡就安裝在這根抵消了地球自轉(zhuǎn)的軸上,，它拍出的美麗星空是一個個的點而非一條條線,。當可360度旋轉(zhuǎn)的穹頂打開一個寬闊的長口子，望遠鏡根據(jù)“指令”,，在一分鐘之內(nèi),，即可指向人們想要觀測的天體。由于獲取天體的光譜能獲得更多天體的信息,，因此望遠鏡的下端安裝的不是普通相機,，而是一臺光譜儀，可以直接拍攝天體的光譜,。目前,，該望遠鏡正在進行搜索系外行星的觀測工作。陳穎為介紹說,，如今,，這些信息可以通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，供山下各個學科的科學家使用,。
根據(jù)近4年來的統(tǒng)計,，2.16米望遠鏡作為興隆觀測站的主要望遠鏡，每年都有來自日本,、比利時,、俄羅斯、法國和美國等國家的天文學家,，以及來自國內(nèi)近20家研究機構(gòu)的天文學家申請使用,。除去望遠鏡維護時間，平均每年對國內(nèi)外天文學家提供310天左右的觀測時間。使用該望遠鏡的觀測資料平均每年發(fā)表文章15篇,。
一般天文望遠鏡的寶貝都藏身在標志性的穹頂建筑里,，興隆觀測站引以為傲的LAMOST則別出心裁：其穹頂建筑還連接有兩個幾十米高的圓柱形配樓，一個巨型長筒昂首斜臥其上,，仿佛只要插上翅膀,，就能飛上云霄。
工作人員告訴記者,，由中國科學家自主創(chuàng)新設(shè)計的LAMOST,，被國際上譽為“大視場大口徑望遠鏡的最佳方案”。它創(chuàng)造性地將鏡筒固定,，并用主動光學技術(shù)實時產(chǎn)生非球面面形不斷變化的高精度鏡面,，解決了半個世紀以來大口徑和大視場難以兼?zhèn)涞氖澜缧噪y題。
在LAMOST穹頂建筑的5樓,，一個巨大的圓形鏡面讓人屏息凝氣,。它被稱為反射施密特改正鏡（也叫Ma），由24塊六邊形鏡片拼接而成,，大小是5.72米×4.40米,。
沿著連接天橋，可以到中間的“筒子樓”,，這里的東西更加神奇,。在直徑1.75米的成像焦面之上，密密麻麻地分布著4000根光纖單元（國際上同類設(shè)備僅640根）,。武振宇告訴記者，這些單元由8000個小型電機驅(qū)動,，可以在觀測不同的天區(qū)時按照星表的位置快速將4000根光纖精確定位,，即對準4000個天體。
而在最南端的“筒子樓”里,，則安裝著球面主鏡（也叫Mb）,。望遠鏡的鏡筒就架設(shè)在兩個“筒子樓”之上。
在適合觀測的夜晚,，LAMOST穹頂和相鄰“筒子樓”的一面大門會全部打開,，Ma可將赤緯-10度到+90度的天體盡收眼底，把來自宇宙深處的天體光線,，經(jīng)過自身形變,，反射到由37塊正六邊形鏡片拼接而成的Mb上，由Mb將這些光線成像聚焦在成像焦面上,。4000根光纖則將天體的光傳輸?shù)?6臺光譜儀的狹縫中,，通過光譜儀分光后有32臺CCD照相機記錄下天體的光譜。由于LAMOST實現(xiàn)了“大視場與大口徑兼?zhèn)洹保诶硐氲难蔡煲雇砥毓?.5個小時內(nèi),，可以觀測到20.5等的暗弱天體,。
如此復雜的設(shè)計和制造，完全由中國科學家獨立完成,，標志著我國天文觀測設(shè)備實現(xiàn)了自主創(chuàng)新的重大跨越,。
LAMOST于1997年立項，2008年建成,；2011年10月開始先導巡天,；2012年9月啟動正式巡天。截止到今年6月,，已成功觀測了180萬條天體光譜,。
它作為目前世界上獲取天體光譜能力最強大的天文觀測設(shè)備，可在宇宙起源,、暗物質(zhì),、暗能量、星系形成與演化,、銀河系結(jié)構(gòu),、恒星形成與演化等研究中發(fā)揮重要作用。
如今人類已記錄的天體有十幾億顆,，但天體光譜只做了數(shù)百萬個,。LAMOST計劃完成1000萬個。
主動光學發(fā)明人,、國際著名天文光學專家R. Wilson評價說：“LAMOST包括了望遠鏡技術(shù)的所有方面……它的建成,，將中國望遠鏡研制技術(shù)推到了世界前沿的頂峰?！?br>
在興隆觀測站,，除了聲名赫赫的2.16米光學天文望遠鏡和LAMOST，“小家伙”60/90施密特望遠鏡等也曾功勞卓著,，觀測者已通過它發(fā)現(xiàn)了2700多顆小行星,，并擁有對500多顆小行星的命名權(quán)。
有志于天文學研究的人并不多
“一個民族有一些仰望星空的人,，他們才有希望,；一個民族只是關(guān)心腳下的事情，那是沒有未來的,?！边@句話的原意應(yīng)該并非聚焦于天文學。但在專業(yè)選擇層面上,，與趨之若鶩的金融,、經(jīng)濟管理,、法律等相比，天文學等基礎(chǔ)學科顯然屬于“仰望天空”的范疇,。
在“數(shù)理化天地生”六大基礎(chǔ)學科中,，天文學是目前唯一沒有被列入我國中小學正式課程的學科。在本科教育階段,，我國目前擁有2000多所高等院校,，其中僅有不足10所大學設(shè)有天文系，每年培養(yǎng)的本科生不過百余人,，許多天文項目人才告急,。多年來的大學擴招也未惠及天文學這一古老的基礎(chǔ)學科。而目前世界排名前100位的大學中,，九成以上有天文系或者天文專業(yè),，這與我國目前的天文學教育現(xiàn)狀形成了鮮明對比。
武振宇告訴記者,，由于本科生“供給”不足,，天文學研究生很多在本科階段是學物理的，一些天文學的基本知識需要在研究生階段補課,。
有志于天文學研究的人并不多,。因為在“錢途”方面，天文學顯然處于劣勢,。從“前途”角度看,，在天文學領(lǐng)域，學生們會對從事熱點研究的導師趨之若鶩,，因為他們的課題多,，出國深造的機會也多；而觀測天文學則是冷門——出文章慢,，且工作又相對艱苦,。
事實上，天文學作為一門基礎(chǔ)學科,，對其他自然科學的發(fā)展起著極大的推動作用,，研究成果直接服務(wù)于國防,、通訊,、導航、測地,、預(yù)報自然災(zāi)害等領(lǐng)域,。2011年，中科院天文領(lǐng)域?qū)＜揖帉懥恕吨袊煳陌l(fā)展戰(zhàn)略研究報告》稱,，隨著國力增強,，國家對天文學的投入已明顯增多,。今后20年也被認為是中國天文學發(fā)展的黃金時期，無論是天文望遠鏡的自主研制項目,，還是國際合作項目,，都在醞釀和逐步實施。
陳穎為告訴記者,，他們這群大山深處的人在承擔天文觀測任務(wù)的同時,，還根據(jù)自身的技術(shù)優(yōu)勢，進行一些中小學生科普教育等方面的工作,?！拔覀兿Ｍ懈嗟娜藧凵咸煳模瑥氖绿煳难芯??！保萍既請蠛颖迸d隆8月17日電） |
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