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人民日报 2009年6月5日 星期 五

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4日，国家重大科学工程——世界口径最大的大视场望远镜通过国家验收

观天巨眼 拉近广袤星空(热点解读)

本报记者 赵永新 《 人民日报 》（ 2009年6月5日   05 版）

LAMOST资料照片。

LAMOST光路图。
国家天文台提供

既“深”且“广”

“普查”太空，一次观测可获4000个天体光谱

横卧于中科院国家天文台兴隆观测基地的山坡，ＬＡＭＯＳＴ（全称“大天区面积光纤光谱天文望远镜”）像一支巨笔指向天空，乳白色的外壳在阳光下熠熠生辉。它一次观测最多可同时获得4000个天体光谱，将把人类观测天体光谱的数目提高一个数量级（至千万量级），使我国在该领域处于国际领先地位。

为什么要建ＬＡＭＯＳＴ？

“在现代天文学研究中，天体的光谱发挥着非常关键的作用。” ＬＡＭＯＳＴ项目科学部负责人、中国科技大学天体物理中心教授褚耀泉告诉记者，“光谱就像识别天体身份的基因，包含着极其丰富的物理信息：星系的距离、构成、分布和运动，恒星的化学组成、温度、压力等等通过对光谱的分析、研究，可以推演恒星、银河系乃至宇宙的结构和演化规律。

“但是，人类研究宇宙，就像蚂蚁研究人类一样困难。”褚耀泉说，只有获取尽可能多的天体样本，“普查”太空，才能得出更为准确、完整的科学认知。这需要研制出既能看得“深”、又能看得“广” 的光谱观测望远镜。

“‘深’，望远镜必须有足够大的口径，以测量到足够暗、足够远、足够多的天文目标；‘广’，望远镜必须有足够宽的视场，以满足大片天区中各类样本的观测。”LAMOST项目总工程师、中科院南京天文光学技术研究所（以下简称“南光所”）所长崔向群告诉记者，“由于材料和制作工艺的限制，大口径很难兼备大视场——50多年以来，这个制约大天区天文观测的瓶颈一直没有解决。”

艰难使命

拼搏16载，同批立项的国家大科学工程中研制周期最长、创新最多、风险最高

作为目前国际上口径最大的大视场望远镜和光谱获取率最高的望远镜，LAMOST使我国跻身于国际天文技术前沿，成为世界上少数几个具备自主研制巨型望远镜能力的国家之一。

LAMOST是我国自主创新设计、在技术上极具挑战性的新型大视场兼备大口径的光学天文望远镜。中科院常务副院长、LAMOST工程领导小组组长白春礼认为，LAMOST代表了我国大型光学精密仪器的最高水平，是我国自主创新的典范。

这个国家投资2.35亿建成的重大科学工程，设计、研制周期长达16年，凝聚着我国老中青三代天文学家的期望与心血、智慧与汗水。上世纪90年代初，著名天文学家王绶琯院士和苏定强院士提出该项目的概念和初步方案，后经崔向群、褚耀泉、王亚男等科学家进一步研究、细化、论证，共同提出具体方案。该项目于1997年4月由原国家计委批准项目建议书，2001年8月正式开工建设，2008年8月建成。

“LAMOST的视场为5度，相近口径的常规天文望远镜视场不超过1度。”站在11层楼高的LAMOST面前，总工程师崔向群言语中透着自豪。

“焦面上的4000根光纤把天体的光分别传输到16台光谱仪的狭缝上，然后通过光谱仪后端的CCD探测器，获得4000条光谱——此前光谱获取率最高的美国斯隆巡天望远镜，只能同时获得640条光谱……”

崔向群说，“LAMOST是同批立项的国家大科学工程中研制周期最长、创新最多、风险最高的。太不容易了！”为突破望远镜“大口径不能兼备大视场”这一世界难题，她带领科研人员攻克了一道道难关——首次在一块大镜面上同时应用薄变形镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术（控制镜面面形精度为头发丝的三千分之一）；首次在世界上实现六角形的主动可变形镜；首次在世界上在一个光学系统中同时采用两块大口径的拼接镜面……

项目得到国际天文学界的广泛赞誉。LAMOST项目国际评估委员会认为：LAMOST独一无二地结合了为数众多的光纤、大视场以及大口径望远镜几个方面的优势，一定能够在下个十年中的光谱巡天方面处于领先地位。

崔向群并不满足：“LAMOST的成功，使我国独立自主研制或参与国际合作研制30米以上口径的巨型天文望远镜成为可能。”

前景可期

通过国家验收只是“接力赛第一棒”；研究数据将向国内外开放

“通过国家发展改革委组织的竣工验收，只是跑完了‘接力赛’的第一棒，后面的人要跑好第二棒、第三棒，把这一观测平台利用好，拿出令人满意的研究成果！”满头银发的苏定强院士道出了对LAMOST的殷切期望。

据介绍，LAMOST还将进行两年左右的调试，包括技术调试和观测调试，之后即可开展正式观测。

“前不久，国家天文台刚刚完成了LAMOST‘巡天计划’的国际评估。” 国家天文台副台长赵刚告诉记者，“巡天计划”主要锁定星系红移巡天、恒星以及银河系结构和多波段天体目标证认等三大科学目标，开展银河系内研究和银河系外研究。

“我们将按照国际惯例，把研究数据向国内外同行开放，同时与国外专家开展合作研究——美、德、英等国家的专家已经提出了初步的合作设想。”

在世界科学史上，中国的天文学曾占有相当显赫的一席之地。但是，当400年前伽利略首次利用望远镜观测太空、西方天文学迅速崛起之时，我国的天文学发展却陷入停滞甚至衰退的局面。

400年后，LAMOST横空出世。白春礼院士说：“以LAMOST为起点，我们会追随先人的光辉足迹，重拾振兴中华民族天文学的信心，为世界天文学发展做出独特的贡献！”

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既“深”且“广”

“普查”太空，一次观测可获4000个天体光谱

横卧于中科院国家天文台兴隆观测基地的山坡，ＬＡＭＯＳＴ（全称“大天区面积光纤光谱天文望远镜”）像一支巨笔指向天空，乳白色的外壳在阳光下熠熠生辉。它一次观测最多可同时获得4000个天体光谱，将把人类观测天体光谱的数目提高一个数量级（至千万量级），使我国在该领域处于国际领先地位。

为什么要建ＬＡＭＯＳＴ？

“在现代天文学研究中，天体的光谱发挥着非常关键的作用。” ＬＡＭＯＳＴ项目科学部负责人、中国科技大学天体物理中心教授褚耀泉告诉记者，“光谱就像识别天体身份的基因，包含着极其丰富的物理信息：星系的距离、构成、分布和运动，恒星的化学组成、温度、压力等等通过对光谱的分析、研究，可以推演恒星、银河系乃至宇宙的结构和演化规律。

“但是，人类研究宇宙，就像蚂蚁研究人类一样困难。”褚耀泉说，只有获取尽可能多的天体样本，“普查”太空，才能得出更为准确、完整的科学认知。这需要研制出既能看得“深”、又能看得“广” 的光谱观测望远镜。

“‘深’，望远镜必须有足够大的口径，以测量到足够暗、足够远、足够多的天文目标；‘广’，望远镜必须有足够宽的视场，以满足大片天区中各类样本的观测。”LAMOST项目总工程师、中科院南京天文光学技术研究所（以下简称“南光所”）所长崔向群告诉记者，“由于材料和制作工艺的限制，大口径很难兼备大视场——50多年以来，这个制约大天区天文观测的瓶颈一直没有解决。”

艰难使命

拼搏16载，同批立项的国家大科学工程中研制周期最长、创新最多、风险最高

作为目前国际上口径最大的大视场望远镜和光谱获取率最高的望远镜，LAMOST使我国跻身于国际天文技术前沿，成为世界上少数几个具备自主研制巨型望远镜能力的国家之一。

LAMOST是我国自主创新设计、在技术上极具挑战性的新型大视场兼备大口径的光学天文望远镜。中科院常务副院长、LAMOST工程领导小组组长白春礼认为，LAMOST代表了我国大型光学精密仪器的最高水平，是我国自主创新的典范。

这个国家投资2.35亿建成的重大科学工程，设计、研制周期长达16年，凝聚着我国老中青三代天文学家的期望与心血、智慧与汗水。上世纪90年代初，著名天文学家王绶琯院士和苏定强院士提出该项目的概念和初步方案，后经崔向群、褚耀泉、王亚男等科学家进一步研究、细化、论证，共同提出具体方案。该项目于1997年4月由原国家计委批准项目建议书，2001年8月正式开工建设，2008年8月建成。

“LAMOST的视场为5度，相近口径的常规天文望远镜视场不超过1度。”站在11层楼高的LAMOST面前，总工程师崔向群言语中透着自豪。

“焦面上的4000根光纤把天体的光分别传输到16台光谱仪的狭缝上，然后通过光谱仪后端的CCD探测器，获得4000条光谱——此前光谱获取率最高的美国斯隆巡天望远镜，只能同时获得640条光谱……”

崔向群说，“LAMOST是同批立项的国家大科学工程中研制周期最长、创新最多、风险最高的。太不容易了！”为突破望远镜“大口径不能兼备大视场”这一世界难题，她带领科研人员攻克了一道道难关——首次在一块大镜面上同时应用薄变形镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术（控制镜面面形精度为头发丝的三千分之一）；首次在世界上实现六角形的主动可变形镜；首次在世界上在一个光学系统中同时采用两块大口径的拼接镜面……

项目得到国际天文学界的广泛赞誉。LAMOST项目国际评估委员会认为：LAMOST独一无二地结合了为数众多的光纤、大视场以及大口径望远镜几个方面的优势，一定能够在下个十年中的光谱巡天方面处于领先地位。

崔向群并不满足：“LAMOST的成功，使我国独立自主研制或参与国际合作研制30米以上口径的巨型天文望远镜成为可能。”

前景可期

通过国家验收只是“接力赛第一棒”；研究数据将向国内外开放

“通过国家发展改革委组织的竣工验收，只是跑完了‘接力赛’的第一棒，后面的人要跑好第二棒、第三棒，把这一观测平台利用好，拿出令人满意的研究成果！”满头银发的苏定强院士道出了对LAMOST的殷切期望。

据介绍，LAMOST还将进行两年左右的调试，包括技术调试和观测调试，之后即可开展正式观测。

“前不久，国家天文台刚刚完成了LAMOST‘巡天计划’的国际评估。” 国家天文台副台长赵刚告诉记者，“巡天计划”主要锁定星系红移巡天、恒星以及银河系结构和多波段天体目标证认等三大科学目标，开展银河系内研究和银河系外研究。

“我们将按照国际惯例，把研究数据向国内外同行开放，同时与国外专家开展合作研究——美、德、英等国家的专家已经提出了初步的合作设想。”

在世界科学史上，中国的天文学曾占有相当显赫的一席之地。但是，当400年前伽利略首次利用望远镜观测太空、西方天文学迅速崛起之时，我国的天文学发展却陷入停滞甚至衰退的局面。

400年后，LAMOST横空出世。白春礼院士说：“以LAMOST为起点，我们会追随先人的光辉足迹，重拾振兴中华民族天文学的信心，为世界天文学发展做出独特的贡献！”

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