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中国架起世界光谱望远镜之王 高度超15层楼


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2009-06-05

   

6月4日,参观者在观看望远镜部分设备。新华社记者汪永基摄

  新华网北京6月4日电 (记者 俞铮 王爱华) 24块造价昂贵的六边形反射镜,像被“上帝之手”操控,任意变幻镜面形状;每块对角径1.1米、厚25毫米的镜面,竟也能神奇地凹凸变形。这是世界上最强大光谱巡天望远镜的核心组件,采用的是中国人开创、全球独一无二的镜面自动拼接兼具变形高难度技术。

  总面积20平方米的巨大反射镜自动拼接、变形的目的,是为了精确指向不同高度或位置的天体,配合50米长的钢筋混凝土巨型“镜筒”以及另一端同样拼接而成的30平方米主镜,这个建在距北京城东北170公里一座山上的超级望远镜即将开始对浩瀚星空进行“户口普查”。

  中国科学院国家天文台兴隆观测基地的“大天区面积光纤光谱天文望远镜”4日通过了国家验收。

  耗资2.35亿元人民币、貌似导弹发射架的这座超级望远镜,最高处超过15层楼,由口径3.6米的反射施密特改正镜、口径4.9米的球面主镜和焦面组成光学系统。成像的焦面上装着4000根可自动定位的光纤,连接16台光谱仪实时记录数据。望远镜每次夜间观测1.5小时,最多可获得4000条天体光谱。

  300多年前牛顿偶然发现太阳光被三棱镜散解成有色光,启发后人用光波谱线确定物质的化学组成。光谱也是天文学家读懂不同天体化学组成、密度、大气、磁场信息的钥匙。人类成像巡天活动记下数百亿天文目标,仅万分之一已测过光谱。绝大多数遥远天体,依然是“知其然而不知其所以然”。

  超级望远镜项目总工程师崔向群在接受新华社记者专访时说:“未来3到5年,科学家将用它获得2.4万平方度范围内250万颗恒星、250万个星系、150万个亮红星系、100万个类星体的光谱数据。”

  伽利略率先制成了天文望远镜,此后无数望远镜观天400年。中国的这项天文观测计划雄心勃勃,旨在深入认识暗物质、暗能量、星系形成和演化。

  崔向群说:“在同一块大镜面上采用可变形薄镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术,在一个光学系统中同时采用两块大的拼接镜面,4000根光纤高精度控制定位,都是世界首创。”

  这些首创技术一举解决了大视场望远镜兼具大口径的世界级难题。此前中国最大的光学望远镜口径为2.16米,同样矗立在兴隆基地,也用于光谱观测。

  国际主动光学技术权威雷·威尔逊评价:“中国的新设备是主动光学技术最先进和雄心勃勃的应用。”

  新设备已进行了4次试观测,每次得到3600条光谱。崔向群说:“试观测结果令人满意,但设备仍需调试。好比每次都能准确打到靶子,不过还没打中10环。”

  望远镜正式运行6年后,有望获取至少1000万条天体光谱数据。所有数据,将与国际科学界共享。

  美国著名天文学家理查德·埃里斯说:“一架大口径天文望远镜是人类文明进步的最好例子,看到了这个新家伙,我们才知道中国人都做成了些什么。”

  中国人还打算在南极架一台新的超级望远镜,那里观测范围更大、条件更好。

  [新华网]

 

相关报道

中国首台太空望远镜样机已完成 2011年发射

    据中央电视台报道,在973计划支持下的中国首台太空望远镜,目前各项关键技术问题都已经解决,同比例的样机也已经完成。这台超级望远镜计划在2011左右发射升空,将与美国“哈勃”太空望远镜一起遨游宇宙。

    据介绍,中国首台空间天文望远镜1:1地面样机的关键部分,是由中科院高能物理所和清华大学研制的。它和美国的“哈勃”望远镜不同,它不是光学望远镜,而是一台“硬X射线调制望远镜”,所以并没有光学望远镜那种镜片的外形和结构,但它可以看得更深远,如同X光机能透视到人的骨骼和内脏,它可以发现光学望远镜所看不到的宇宙黑洞。

    上世纪70年代美国发射了第一台太空软X射线望远镜,由此实现了前所未有的太空X射线源大发现,并获得了诺贝尔奖。而硬X射线比软X射线有更多的优势。

    报道说,值得称道的是,中国首台太空望远镜采用中国科学家发明的直接解调方法,用准直探测器扫描成像,是中国自主创新的技术路线,比当前国际上采用的编码孔径技术成像的质量更好、精度更高,而成本要低5到10倍。

    按照中国《航天发展“十一五”规划》,这台超级望远镜将于2011年左右发射升空,中国将有可能赶在欧美下一代黑洞探测卫星之前,发现大批黑洞和其他大质量天体。

    据介绍,硬X射线与软X射线是以波长做区分的, 硬X射线波长比软X射线的短,因此能量更高,透视能力也更强。一般医院中用来做胸透的就是软X射线,而铁路系统等用来检查货物的一般是硬X射线。

    [中新网]

日本出台首个“宇宙基本计划”

  新华社东京6月2日电(记者钱铮)日本政府航天开发战略总部2日通过了日本首个“宇宙基本计划”,这项将航天开发定位为国家战略的基本计划将过去以研究开发为主导转为重视产业振兴、安全保障等领域的航天活动。

  在安全保障领域,“宇宙基本计划”提出要将现在正常运行的3颗情报收集卫星增加至4颗。就人们普遍关心的可探知导弹发射的早期预警卫星,“宇宙基本计划”决定加强研究预警卫星所需传感器,但对预警卫星本身没有深入表述。

  在地球观测和灾害信息收集以及科学研究方面,“宇宙基本计划”决定大大增加人造卫星发射次数,在2009年度至2013年度内总计发射34颗人造卫星。

  在月球探测方面,“宇宙基本计划”提出首先要在2020年前后实现双脚步行机器人探月。另外,在载人航天活动方面,“宇宙基本计划”表示要用1年左右的时间,论证载人探月的意义、目标以及所需资金。

  “宇宙基本计划”是根据2008年日本出台的《宇宙基本法》制定而成。初步估计,要实现上述目标,在5年内需花费约260亿美元。

    [科技日报 2009-06-03]


 

   

 

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