2009年6月4日,目前國際上口徑最大的大視場望遠鏡和光譜獲取率最高的望遠鏡、國家重大科學(xué)工程——大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡(英文簡稱LAMOST)項目在中國科學(xué)院國家天文臺興隆觀測基地順利通過國家發(fā)展改革委組織的國家竣工驗收。驗收委員會由國家發(fā)展改革委、科技部、國家檔案局、基金委、河北省、中科院等有關(guān)部門和相關(guān)領(lǐng)域的專家組成。國家發(fā)展改革委副主任張曉強,中國科學(xué)院常務(wù)副院長、LAMOST工程建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組組長白春禮任主任委員出席了驗收儀式。
LAMOST是我國自主創(chuàng)新設(shè)計、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)天文望遠鏡。視場為5度(相近口徑的常規(guī)天文望遠鏡視場小于1度),口徑大于6米。光學(xué)系統(tǒng)由反射改正鏡、球面鏡和焦面三個部分構(gòu)成。一次觀測最多可同時獲得4000個天體光譜。
對天體性狀和行為的認識,光譜物理信息含量最大、研究經(jīng)驗和運用技巧積累最多。但是,目前由“成像巡天”記錄下的數(shù)以百億計的天體中,只有大約萬分之一進行過有縫光譜測量。要進行目前天文研究迫切需要的大規(guī)模光譜測量必須兼?zhèn)鋬蓚€條件:一是望遠鏡視場必須足夠大;二是望遠鏡口徑也要足夠大。
常規(guī)望遠鏡口徑大的視場很小,視場大的口徑卻難以做大。這使得“大視場兼?zhèn)浯罂趶健背蔀殚L期以來天文望遠鏡技術(shù)中的一個難題,也是眾多天文學(xué)家迫切希望解決的問題。
上世紀九十年代,著名天文學(xué)家王綬琯院士和蘇定強院士敏銳地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)涞奶煳耐h鏡新概念及初步方案,經(jīng)崔向群、褚耀泉、王亞男進一步細化和論證,形成了最后的具體方案。我國天文學(xué)家獨創(chuàng)的LAMOST這種新型望遠鏡,被國際上譽為“地面大視場大口徑望遠鏡的最佳方案”——創(chuàng)造性地將40多米長的鏡筒固定,并用主動光學(xué)技術(shù)實時產(chǎn)生非球面面形不斷變化的高精度鏡面——突破了半個世紀以來大口徑和大視場難以兼?zhèn)涞钠款i。
但是為了實現(xiàn)這一創(chuàng)新思想,必須攻克大量世界級技術(shù)難題,在世界上:首次在一塊大鏡面上同時應(yīng)用薄變形鏡面和拼接鏡面主動光學(xué)技術(shù)(控制鏡面面形精度達發(fā)絲的數(shù)千分之一);首次實現(xiàn)六角形的主動可變形鏡;首次在一個光學(xué)系統(tǒng)中同時采用兩塊大口徑拼接鏡面;首次應(yīng)用4000根光纖定位技術(shù)(同類設(shè)備目前僅640根)。這些都是開世界天文技術(shù)歷史之先河。此外,8米高精度大型地平式跟蹤機架、多目標光纖光譜技術(shù)、海量數(shù)據(jù)處理等均為世界前沿技術(shù),掌握的國家屈指可數(shù)。面對如此多的高難度技術(shù)挑戰(zhàn),曾有人擔(dān)心LAMOST很難實現(xiàn)。但工程全體人員在工程領(lǐng)導(dǎo)小組組長白春禮院士的領(lǐng)導(dǎo)下,在總工程師崔向群研究員的帶領(lǐng)下迎難而上,攻克所有技術(shù)難關(guān),終于在2008年8月勝利建成了這一宏偉的大科學(xué)工程。
LAMOST項目的研制成功得到了國內(nèi)外專家的高度評價。國際著名天文學(xué)家、芝加哥大學(xué)的D. York 教授在接受美國《科學(xué)》雜志采訪時說:“由于LAMOST令人敬畏的技術(shù)挑戰(zhàn),并不是每個中國科學(xué)家都傾心于她,但我是LAMOST的粉絲”。主動光學(xué)發(fā)明人、國際著名天文光學(xué)專家R. Wilson評價:“LAMOST包括了望遠鏡技術(shù)的所有方面……,她的建成,將中國望遠鏡研制技術(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,也是整個國際天文界的勝利”。
驗收專家認為,LAMOST全體人員全面優(yōu)質(zhì)完成了工程建設(shè)任務(wù),其中望遠鏡光學(xué)像質(zhì)、跟蹤指向精度顯著優(yōu)于設(shè)計指標,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鏡和光譜獲取率最高的望遠鏡。
LAMOST以其中國原創(chuàng)的新概念和新方法,極具創(chuàng)新的技術(shù)和工藝,代表了我國大型光學(xué)精密儀器的最高水平,是我國科技領(lǐng)域自主創(chuàng)新的典范。她將使人類觀測天體光譜的數(shù)目提高一個數(shù)量級(至千萬量級),使我國在該領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位。將對宇宙起源、星系形成與演化、銀河系結(jié)構(gòu)、恒星形成與演化等的研究做出重大貢獻。
LAMOST的建設(shè)為我國科研、生產(chǎn)和空間技術(shù)的發(fā)展提供了人才和高技術(shù)儲備,并為我國研制巨型望遠鏡奠定了堅實的基礎(chǔ),使我國躋身于國際天文技術(shù)前沿,成為世界上少數(shù)幾個具備自主研制巨型望遠鏡能力的國家之一?!?/p>

LAMOST項目竣工驗收會議在河北興隆召開

中國科學(xué)院常務(wù)副院長、LAMOST工程建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組組長白春禮講話

國家發(fā)展改革委副主任張曉強講話(攝影/李輝)