拉莫斯特望遠(yuǎn)鏡,,是用于捕獲天體光譜信息的大型光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡,,它也是目前世界上口徑最大的大視場望遠(yuǎn)鏡和光譜獲取能力最強(qiáng)的望遠(yuǎn)鏡。國家重大科學(xué)工程"拉莫斯特"望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目通過了國家驗(yàn)收,。這個(gè)大型天文望遠(yuǎn)鏡的研制成功,,對中國乃至世界天文學(xué)研究都將產(chǎn)生重要影響。中國國家重大科學(xué)工程--大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡(英文簡稱LAMOST,,中文簡稱拉莫斯特),,拉莫斯特(LAMOST)是中國科學(xué)家自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)、在技術(shù)上極具挑戰(zhàn)性的新型大視場兼?zhèn)浯罂趶降墓鈱W(xué)天文望遠(yuǎn)鏡,。其視場為五度(相近口徑的常規(guī)天文望遠(yuǎn)鏡視場小于一度),,口徑大于六米,光學(xué)系統(tǒng)由反射改正鏡,、球面鏡和焦面三個(gè)部分構(gòu)成,,單次觀測最多可同時(shí)獲得四千個(gè)天體光譜。LAMOST研制成功,,成為目前大口徑兼?zhèn)浯笠晥龉鈱W(xué)望遠(yuǎn)鏡的世界之最和當(dāng)前世界上獲取天體光譜能力最強(qiáng)大的天文觀測設(shè)備,,將對宇宙起源、星系形成與演化,、銀河系結(jié)構(gòu),、恒星形成與演化等研究做出重要貢獻(xiàn)。人類研究宇宙,,就像螞蟻研究人類一樣困難--只有研制出既能看得"深",、又能看得"廣" 的望遠(yuǎn)鏡,,才能對茫茫蒼穹進(jìn)行"人口普查",,揭示宇宙演化奧秘。基本信息創(chuàng)新設(shè)計(jì)中國國家重大科學(xué)工程--大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡(英文簡稱LAMOST,,中文簡稱拉莫斯特),,2009年4月日在中國科學(xué)院國家天文臺河北興隆觀測基地順利通過國家竣工驗(yàn)收,。南北方向橫臥在山坡上的LAMOST,像一支巨筆指向天空,,乳白色的外殼在陽光下熠熠生輝,。這個(gè)國家投資2.35億建成的重大科學(xué)工程,設(shè)計(jì),、研制周期長達(dá)16年,,凝聚著我國老中青三代天文學(xué)家的期望與心血、智慧與汗水!拉莫斯特望遠(yuǎn)鏡LAMOST是中國科學(xué)家自主創(chuàng)新設(shè)計(jì),、在技術(shù)上極具挑戰(zhàn)性的新型大視場兼?zhèn)浯罂趶降墓鈱W(xué)天文望遠(yuǎn)鏡,。其視場為五度(相近口徑的常規(guī)天文望遠(yuǎn)鏡視場小于一度),口徑大于六米,,光學(xué)系統(tǒng)由反射改正鏡,、球面鏡和焦面三個(gè)部分構(gòu)成,單次觀測最多可同時(shí)獲得四千個(gè)天體光譜,。LAMOST研制成功,,成為目前大口徑兼?zhèn)浯笠晥龉鈱W(xué)望遠(yuǎn)鏡的世界之最和當(dāng)前世界上獲取天體光譜能力最強(qiáng)大的天文觀測設(shè)備,將對宇宙起源,、星系形成與演化,、銀河系結(jié)構(gòu)、恒星形成與演化等研究做出重要貢獻(xiàn),。 中國天文學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的LAMOST這種新型望遠(yuǎn)鏡,,被國際上譽(yù)為"地面大視場大口徑望遠(yuǎn)鏡的最佳方案"--創(chuàng)造性地將四十多米長的鏡筒固定,并用主動(dòng)光學(xué)技術(shù)實(shí)時(shí)產(chǎn)生非球面面形不斷變化的高精度鏡面--突破了半個(gè)世紀(jì)以來大口徑和大視場難以兼?zhèn)涞钠款i,。 為實(shí)現(xiàn)這一創(chuàng)新思想,,中國科學(xué)家攻克大量世界級技術(shù)難題,在研制LAMOST過程中創(chuàng)造出多個(gè)世界首次: 首次在一塊大鏡面上同時(shí)應(yīng)用薄變形鏡面和拼接鏡面主動(dòng)光學(xué)技術(shù)(控制鏡面面形精度達(dá)發(fā)絲的數(shù)千分之一); 首次實(shí)現(xiàn)六角形的主動(dòng)可變形鏡;首次在一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中同時(shí)采用兩塊大口徑拼接鏡面; 首次應(yīng)用四千根光纖定位技術(shù)(同類設(shè)備目前僅六百四十根); 此外,,LAMOST的八米高精度大型地平式跟蹤機(jī)架,、多目標(biāo)光纖光譜技術(shù)、海量數(shù)據(jù)處理等也均為世界前沿技術(shù),。 拉莫斯特望遠(yuǎn)鏡LAMOST是一架中星儀式(即固定鏡筒的)主動(dòng)光學(xué)反射施密特望遠(yuǎn)鏡,,整個(gè)望遠(yuǎn)鏡有11層樓之高,其視場為5度--相近口徑的常規(guī)天文望遠(yuǎn)鏡視場不超過1度,。她的光學(xué)系統(tǒng)包括三大部分: 口徑5.7米×4.4米的反射施密特改正鏡MA(由24塊六角形平面子鏡拼接而成) 口徑6.7米×6米的球面主鏡MB(由37塊球面子鏡拼接而成) 直徑1.75米的焦面,。 在觀測過程中,天體的光經(jīng)MA反射到MB,,再經(jīng)MB反射后成像在焦面上,,焦面上的4000根光纖把天體的光分別傳輸?shù)?6臺光譜儀的狹縫上,然后通過光譜儀后端的CCD探測器,獲得4000條光譜--此前光譜獲取率最高的美國斯隆巡天望遠(yuǎn)鏡,,只能同時(shí)獲得640條光譜…… 折疊 編輯本段 國際評論國際天文學(xué)界對LAMOST項(xiàng)目研制成功好評如潮:國際著名天文學(xué)家,、芝加哥大學(xué)D. York 教授自稱是LAMOST的'粉絲'";主動(dòng)光學(xué)發(fā)明人、國際著名天文光學(xué)專家R. Wilson評價(jià)說,," LAMOST包括了望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的所有方面……她的建成,,將中國望遠(yuǎn)鏡研制技術(shù)推到了世界前沿的頂峰"、"LAMOST的成功,,不但是中國科技界的勝利,,也是整個(gè)國際天文界的勝利",LAMOST項(xiàng)目國際評估委員會認(rèn)為:LAMOST獨(dú)一無二地結(jié)合了為數(shù)眾多的光纖,、大視場以及大口徑望遠(yuǎn)鏡幾個(gè)方面的優(yōu)勢,,從而一定能夠在下個(gè)十年中的光譜巡天方面處于領(lǐng)先地位;驗(yàn)收專家認(rèn)為,LAMOST全面優(yōu)質(zhì)完成了工程建設(shè)任務(wù),,其中望遠(yuǎn)鏡光學(xué)像質(zhì),、跟蹤指向精度顯著優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo),表明LAMOST已具備甚至超過了預(yù)期能力,,成為目前國際上口徑最大的大視場望遠(yuǎn)鏡和光譜獲取率最高的望遠(yuǎn)鏡,。 LAMOST是中國科技領(lǐng)域自主創(chuàng)新的典范,它將使人類觀測天體光譜的數(shù)目提高一個(gè)數(shù)量級至千萬量級,,使中國在該領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位,。LAMOST的建設(shè)還為中國科研、生產(chǎn)和國防建設(shè)的發(fā)展提供人才和高技術(shù)儲備,,為中國研制巨型望遠(yuǎn)鏡奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),,并使中國躋身于國際天文技術(shù)前沿,成為世界上少數(shù)幾個(gè)具備自主研制巨型望遠(yuǎn)鏡能力的國家之一,。 折疊 編輯本段 建造背景"在現(xiàn)代天文學(xué)研究中,,天體的光譜發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。拉莫斯特" LAMOST項(xiàng)目科學(xué)部負(fù)責(zé)人,、中國科技大學(xué)天體物理中心教授褚耀泉告訴記者,,"光譜就像識別天體身份的基因,包含著極其豐富的物理信息:星系的距離,、構(gòu)成,、分布和運(yùn)動(dòng),恒星的化學(xué)組成,、溫度,、壓力,等等……通過對光譜的分析,、研究,,可以推演恒星,、銀河系乃至宇宙的結(jié)構(gòu)和演化規(guī)律。 "但是,,人類研究宇宙,,就像螞蟻研究人類一樣困難,,不可能一直盯著某個(gè)星系去看它如何演化,。"褚耀泉說,只有采取"人口普查"的方式,,獲取盡可能多的天體樣本,,才能得出更為準(zhǔn)確、完整的科學(xué)認(rèn)知,。要想對整個(gè)宇宙進(jìn)行"人口普查",,必須研制出既能看得"深"、又能看得"廣" 的光譜觀測望遠(yuǎn)鏡,。 "要做到'深',,望遠(yuǎn)鏡必須有足夠大的口徑,以測量到足夠暗,、足夠遠(yuǎn),、足夠多的天文目標(biāo);要做到'廣',望遠(yuǎn)鏡必須有足夠?qū)挼囊晥?,以滿足大片天區(qū)中各類樣本的觀測,。"LAMOST項(xiàng)目總工程師、中科院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所(以下簡稱"南光所")所長崔向群告訴記者,,"但是,,由于材料和制作工藝的限制,大口徑很難兼?zhèn)浯笠晥?-50多年以來,,這個(gè)制約大天區(qū)天文觀測的瓶頸一直沒有解決,。受此限制,迄今為止由'成像巡天'記錄下的數(shù)以百億計(jì)的天文目標(biāo)中,,只有約萬分之一的天體做過有縫光譜測量,。" 上世紀(jì)90年代初,以王綬管院士和蘇定強(qiáng)院士為首的天文學(xué)家敏銳覺察到國際天文界對大樣本光譜觀測的迫切需求,,提出了"大視場與大口徑兼?zhèn)?天文望遠(yuǎn)鏡的新概念,,和LAMOST的初步方案。后經(jīng)崔向群,、褚耀泉,、王亞男進(jìn)一步的研究、細(xì)化,、論證,,共同提出了LAMOST的具體方案,。 "中國人不能再走模仿國外的老路,要拿出自己的觀天巨眼!" 1997年4月,,由原國家計(jì)委批準(zhǔn)了LAMOST的項(xiàng)目建議書,,并于2001年8月正式開工建設(shè)。 在"令人畏懼"的技術(shù)挑戰(zhàn)面前,,LAMOST的研制人員沒有畏懼--他們采用多項(xiàng)世界首創(chuàng)技術(shù),,把我國的望遠(yuǎn)鏡研制推進(jìn)到世界頂峰 然而,回首15年來的漫漫長路,,被蘇定強(qiáng)院士稱為"敢死隊(duì)"隊(duì)長的崔向群忍不住慨嘆:"LAMOST是同批立項(xiàng)的國家大科學(xué)工程中研制周期最長,、創(chuàng)新最多、風(fēng)險(xiǎn)最高的,,建造這樣的大科學(xué)工程太不容易了!" 主動(dòng)光學(xué)之父,、歐洲南方天文臺國際著名天文望遠(yuǎn)鏡光學(xué)專家R.Wilson說:LAMOST的成功,不但是中國科技界的勝利,,也是整個(gè)國際天文界的勝利……中國應(yīng)該祝賀支持了這樣一個(gè)偉大的技術(shù),,以及鼓勵(lì)和成長了這樣一只杰出的光學(xué)隊(duì)伍,他們實(shí)現(xiàn)了LAMOST,,并將中國的望遠(yuǎn)鏡技術(shù)水平推進(jìn)到世界頂峰…… 崔向群激動(dòng)地說:"LAMOST開創(chuàng)了望遠(yuǎn)鏡的一個(gè)新類型,,使望遠(yuǎn)鏡觀天400年來中國第一次在望遠(yuǎn)鏡類型上占有一席之地。同時(shí),,LAMOST的研制成功,,使我國獨(dú)立自主研制或參與國際合作研制30米以上口徑的巨型天文望遠(yuǎn)鏡成為可能。" 根根光纖牽動(dòng)星辰,,條條譜線解讀蒼穹--追隨先人的光輝足跡,,續(xù)寫天文新輝煌。 "LAMOST通過國家驗(yàn)收只是跑完了'接力賽'的第一棒,,后面的人要跑好第二棒,、第三棒,把這一觀測平臺利用好,,拿出令人滿意的研究成果!"滿頭銀發(fā)的蘇定強(qiáng)院士言辭切切,,道出了他對用好LAMOST的殷切期望。 折疊 編輯本段 國家項(xiàng)目該項(xiàng)目由中國科學(xué)院院士王綬管,、蘇定強(qiáng)為首的研究集體建議,,得到了天文界廣泛的支持,由中國科學(xué)院提出,,經(jīng)過反復(fù)論證,,于1996年列為國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目,1997年4月得到國家計(jì)委關(guān)于項(xiàng)目建議書的批復(fù),,1997年8月29日得到國家計(jì)委關(guān)于項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的批復(fù),。目前正在進(jìn)行項(xiàng)目初步設(shè)計(jì),。因?yàn)閼?yīng)用主動(dòng)光學(xué)技術(shù)控制反射改正板,使它成為大口徑兼大視場光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的世界之最,。 2007年5月28日的凌晨3點(diǎn),,正在調(diào)試中的國家重大科學(xué)工程項(xiàng)目"大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜望遠(yuǎn)鏡(簡稱LAMOST)喜獲首條天體光譜。隨著調(diào)試的進(jìn)展,,隨后的兩天LAMOST已不斷地獲得越來越多的天體光譜,。LAMOST開始產(chǎn)出光譜,標(biāo)志著其各個(gè)子系統(tǒng)(望遠(yuǎn)鏡光學(xué)和主動(dòng)光學(xué),、跟蹤控制,、光纖,、光譜儀)已全部聯(lián)通并達(dá)到要求的技術(shù)指標(biāo),。 折疊 展望未來據(jù)介紹,LAMOST還將進(jìn)行兩年左右的調(diào)試,,包括技術(shù)調(diào)試和觀測調(diào)試,,之后即可開展正式觀測。LAMOST以其強(qiáng)大的觀測能力,,可在全天球一半的廣大天區(qū)內(nèi),,對上千萬個(gè)星系、類星體等河外天體進(jìn)行光譜巡天;她它每晚可以完成上萬個(gè)目標(biāo)的觀測,,每年可獲得數(shù)百萬個(gè)天體的光譜,。 "前不久,國家天文臺剛剛完成了LAMOST'巡天計(jì)劃'的國際評估,。" 國家天文臺副臺長趙剛告訴記者,,"巡天計(jì)劃"主要鎖定星系紅移巡天、恒星以及銀河系結(jié)構(gòu)和多波段天體目標(biāo)證認(rèn)等三大科學(xué)目標(biāo),,開展銀河系內(nèi)研究和銀河系外研究:前者包括銀河系的演化,、不同星族的研究、尋找宇宙誕生后的第一代恒星等,,后者包括整個(gè)宇宙的大尺度結(jié)構(gòu),,暗物質(zhì)、暗能量的性質(zhì)研究等,。 "我們將按照國際慣例,,把研究數(shù)據(jù)向國內(nèi)外同行開放,同時(shí)與國外專家開展合作研究--美,、德,、英等國家的專家已經(jīng)提出了初步的合作設(shè)想。" 折疊 項(xiàng)目組成由于它的大口徑,,在曝光1.5小時(shí)內(nèi)可以觀測到暗達(dá)20.5等的天體,。而由于它的大視場,,在焦面上可以放置四千根光纖,將遙遠(yuǎn)天體的光分別傳輸?shù)蕉嗯_光譜儀中,,同時(shí)獲得它們的光譜,,成為世界上光譜獲取率最高的望遠(yuǎn)鏡。它將安放在國家天文臺興隆觀測站,。項(xiàng)目投資2.35億元,。它將成為中國天文學(xué)在大規(guī)模光學(xué)光譜觀測中,在大視場天文學(xué)研究上,,居于國際領(lǐng)先的地位,。 LAMOST工程分為七個(gè)子系統(tǒng):光學(xué)系統(tǒng);主動(dòng)光學(xué)和支撐系統(tǒng);機(jī)架和跟蹤裝置;望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng);焦面儀器;圓頂;數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)集成。望遠(yuǎn)鏡將安放在中國科學(xué)院北京天文臺興隆觀測站,。投資2.35億元人民幣,,建設(shè)周期7年,2004年底開光觀測,。建成后將作為國家設(shè)備,,向全國天文界開放,并積極開展國際合作,。 折疊 主要作用國家重大科學(xué)工程"拉莫斯特"望遠(yuǎn)鏡通過國家竣工驗(yàn)收,,這標(biāo)志著世界上最先進(jìn)的同類望遠(yuǎn)鏡在國家天文臺興隆觀測基地開始執(zhí)行"巡天"任務(wù)。"拉莫斯特"望遠(yuǎn)鏡是目前世界上口徑最大的大視場望遠(yuǎn)鏡和光譜獲取率最高的 望遠(yuǎn)鏡,,一次可觀測4000個(gè)天體,,觀測能力是國際上同類望遠(yuǎn)鏡的10倍到15倍。據(jù)悉,,望遠(yuǎn)鏡有兩大類,,一類是哈勃望遠(yuǎn)鏡那種盯緊單個(gè)天體、觀察細(xì)節(jié)的望遠(yuǎn)鏡,,這是現(xiàn)在大望遠(yuǎn)鏡發(fā)展的一個(gè)趨勢;還有一類就是"拉莫斯特"這種重視廣度的望遠(yuǎn)鏡,,用普查的方式大規(guī)模觀測天體,叫做'巡天',,能為大量天文工作提供基本素材,。 拉莫斯特項(xiàng)目突破了國際上半個(gè)世紀(jì)以來天文望遠(yuǎn)鏡大口徑和大視場難以兼?zhèn)涞钠款i,是一架中國自主創(chuàng)新設(shè)計(jì),、在技術(shù)上極具挑戰(zhàn)性的大視場兼?zhèn)浯罂趶焦鈱W(xué)天文望遠(yuǎn)鏡,,也是世界上光譜獲取率最高的望遠(yuǎn)鏡。"拉莫斯特將使人類觀測天體光譜的數(shù)目提高一個(gè)數(shù)量級,,達(dá)到千萬量級,,使中國在大視場多目標(biāo)光纖光譜觀測方面處于國際領(lǐng)先地位,對宇宙起源,、星系形成與演化,、銀河系結(jié)構(gòu),、恒星形成與演化等諸多研究領(lǐng)域作出重大貢獻(xiàn)。"拉莫斯特項(xiàng)目總工程師崔向群說,。這個(gè)建在距北京城東北170公里一座山上的超級望遠(yuǎn)鏡即將對浩瀚星空進(jìn)行"戶口普查",。 |
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