2023年9月17日,必將是中國天文探測史上載入史冊(ce) 的日子。
冷湖、墨子、仙女、巡天,這些自帶“濾鏡”的關(guan) 鍵詞,正在碰撞匯聚為(wei) 我國天文觀測的神秘力量……帶著古今千年人類探索星際的渴望,9月17日,中國科學技術大學——紫金山天文台大視場巡天望遠鏡(即墨子巡天望遠鏡)在青海冷湖天文基地正式開啟“巡天”觀測。這是截至目前全球唯一的大口徑兼大視場光學時域巡天望遠鏡,也是冷湖天文基地望遠鏡群中口徑最大的望遠鏡。
當日10時30分,距離地球約兩(liang) 百五十萬(wan) 光年的天體(ti) ——仙女座M31星係傳(chuan) 回首光照片,引來在冷湖見證首光儀(yi) 式的院士專(zhuan) 家掌聲陣陣,這正是墨子巡天望遠鏡的“首秀”之作。科技日報記者在青海冷湖天文基地4200米的賽什騰山上,采訪發回墨子巡天望遠鏡獨家報道。

冷湖天文觀測基地。中國科學技術大學供圖
北半球光學時域巡天能力最強設備
中國科學技術大學相關(guan) 負責人向科技日報記者介紹,墨子巡天望遠鏡名字的由來,是為(wei) 了紀念古代中國科學家墨子,他在兩(liang) 千多年前首次發現了光線是沿直線傳(chuan) 播的原理,並進行了小孔成像實驗,被譽為(wei) “世界光學第一人”。
通光麵積大、雜散光少,係統探測靈敏度高,具備強大的巡天能力,能夠每三個(ge) 晚上巡測整個(ge) 北天球一次,是北半球光學時域巡天能力最強設備……墨子巡天望遠鏡具備多項“硬實力”。墨子巡天望遠鏡是中國科學技術大學和中國科學院紫金山天文台於(yu) 2018年3月1日啟動聯合研製的大視場光學成像望遠鏡,2019年7月正式開展望遠鏡建設,2022年10月深空探測實驗室開始參與(yu) 望遠鏡建設,2023年8月望遠鏡建成並開展調試觀測,是冷湖天文觀測基地第一個(ge) 投入運行並開展天文觀測研究的大型設備。
墨子巡天望遠鏡口徑2.5米,采用國際先進的主焦光學係統設計和主鏡主動光學矯正技術,可實現3度視場範圍內(nei) 均勻高像質和極低像場畸變成像,配備7.65億(yi) 像素大靶麵主焦相機,具備大視場、高像質、寬波段的特點。墨子巡天望遠鏡的建成,將顯著提升我國時域天文研究能力,使得我國時域天文觀測能力達到國際先進水平。
據介紹,墨子巡天望遠鏡巡天數據疊加,將提供北天球最深的高精度、大天區、多色測光和位置星表,作為(wei) 傳(chuan) 世巡天數據,在未來數十年內(nei) 可用於(yu) 宇宙中各類天體(ti) 的證認和係統研究。同時,墨子巡天望遠鏡將麵向國家航天強國戰略,開展太陽係近地天體(ti) 等搜尋與(yu) 監測研究,服務航天安全和深空探測戰略需求。
為(wei) 什麽(me) 墨子巡天望遠鏡首秀要選擇仙女座星係?
據項目工作人員介紹,仙女座星係(又稱M31)是距離銀河係最近和最大的旋渦星係,它的結構特點和金屬豐(feng) 度與(yu) 銀河係相近,是探索銀河係及同類星係形成與(yu) 演化的理想研究對象。由於(yu) 仙女座星係在天空中跨度大,已有的天文望遠鏡觀測仙女座星係費時費力,難以同時拍攝它的精準全貌及周圍環境。墨子巡天望遠鏡兼具大視場和高分辨成像能力,首光獲取了仙女座星係和其外圍區域多色圖像,揭示了仙女座星係及其周圍天體(ti) 的明亮至暗弱星光分布特征,可以用於(yu) 細致刻畫星係內(nei) 部及星係間相互作用的動力學過程。
既是“照相機”亦是“攝像機”
2012年開始論證設計至今十餘(yu) 年,墨子巡天望遠鏡總設計師孔旭和副總設計師鄭憲忠,見證著墨子巡天遠眺星際的每一步艱難曆程。在首光儀(yi) 式現場,孔旭向科技日報記者介紹,墨子巡天望遠鏡是截至目前,全球唯一的大口徑兼大視場光學時域巡天望遠鏡,也是冷湖天文基地望遠鏡群中口徑最大的望遠鏡。
鄭憲忠在獨家接受科技日報記者專(zhuan) 訪時介紹:“墨子巡天望遠鏡具備強大巡天能力,能夠獲得大量圖像觀測數據,開展多方麵的天文研究,產(chan) 出科學成果。比如對天空重複掃描觀測,通過對比圖像,能夠探測到在天球上移動的太陽係天體(ti) ,也能發現亮度變化的天體(ti) 和類似超行星這樣的爆發事件。有了墨子巡天望遠鏡後,通過疊加積累的觀測數據,可以提升探測深度,就能看到更遠更暗的天體(ti) ,對銀河係和近鄰宇宙的結構有更深入的認識。”鄭憲忠說。
不僅(jin) 如此,鄭憲忠坦言,太陽係內(nei) 有大量的小行星,有時個(ge) 別小行星可能與(yu) 地球軌道發生交錯,如果落到地麵上就有可能引起災難性事件。地球麵臨(lin) 太空威脅,可以通過望遠鏡對地球太空環境進行監測,及早發現對地球有威脅的天體(ti) 。
墨子巡天望遠鏡安置於(yu) 青海省海西州茫崖市冷湖鎮海拔4200米的賽什騰山天文台址,距離茫崖市冷湖鎮區約70公裏。冷湖賽什騰山天文台址年均晴夜數多、夜天光背景低、視寧度優(you) 良、空氣中塵埃含量少,是國內(nei) 近期發現的優(you) 秀光學天文觀測台址。墨子巡天望遠鏡正式投入使用後,中國科學技術大學將進一步推動冷湖作為(wei) 學校最重要的科研基地之一,聯合中國科學院紫金山天文台等單位,加強科教深度融合,推動天文及相關(guan) 學科的高水平科學研究和國際交流合作,培養(yang) 天文及相關(guan) 領域拔尖創新人才,帶動青海吸引、匯聚和培養(yang) 高端科技人才,提升科技創新能力,支持地方經濟多元化發展。
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