墨子巡天 正式“巡天”!

2023-09-19      来源:科技日报

2023年9月17日,必将是中国天文探测史上载入史册的日子。

冷湖、墨子、仙女、巡天,这些自带“滤镜”的关键词,正在碰撞汇聚为我国天文观测的神秘力量……带着古今千年人类探索星际的渴望,9月17日,中国科学技术大学——紫金山天文台大视场巡天望远镜(即墨子巡天望远镜)在青海冷湖天文基地正式开启“巡天”观测。这是截至目前全球唯一的大口径兼大视场光学时域巡天望远镜,也是冷湖天文基地望远镜群中口径最大的望远镜。

当日10时30分,距离地球约两百五十万光年的天体——仙女座M31星系传回首光照片,引来在冷湖见证首光仪式的院士专家掌声阵阵,这正是墨子巡天望远镜的“首秀”之作。科技日报记者在青海冷湖天文基地4200米的赛什腾山上,采访发回墨子巡天望远镜独家报道。

冷湖天文观测基地。中国科学技术大学供图

北半球光学时域巡天能力最强设备

中国科学技术大学相关负责人向科技日报记者介绍,墨子巡天望远镜名字的由来,是为了纪念古代中国科学家墨子,他在两千多年前首次发现了光线是沿直线传播的原理,并进行了小孔成像实验,被誉为“世界光学第一人”。

通光面积大、杂散光少,系统探测灵敏度高,具备强大的巡天能力,能够每三个晚上巡测整个北天球一次,是北半球光学时域巡天能力最强设备……墨子巡天望远镜具备多项“硬实力”。墨子巡天望远镜是中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台于2018年3月1日启动联合研制的大视场光学成像望远镜,2019年7月正式开展望远镜建设,2022年10月深空探测实验室开始参与望远镜建设,2023年8月望远镜建成并开展调试观测,是冷湖天文观测基地第一个投入运行并开展天文观测研究的大型设备。

墨子巡天望远镜口径2.5米,采用国际先进的主焦光学系统设计和主镜主动光学矫正技术,可实现3度视场范围内均匀高像质和极低像场畸变成像,配备7.65亿像素大靶面主焦相机,具备大视场、高像质、宽波段的特点。墨子巡天望远镜的建成,将显著提升我国时域天文研究能力,使得我国时域天文观测能力达到国际先进水平。

据介绍,墨子巡天望远镜巡天数据叠加,将提供北天球最深的高精度、大天区、多色测光和位置星表,作为传世巡天数据,在未来数十年内可用于宇宙中各类天体的证认和系统研究。同时,墨子巡天望远镜将面向国家航天强国战略,开展太阳系近地天体等搜寻与监测研究,服务航天安全和深空探测战略需求。

为什么墨子巡天望远镜首秀要选择仙女座星系?

据项目工作人员介绍,仙女座星系(又称M31)是距离银河系最近和最大的旋涡星系,它的结构特点和金属丰度与银河系相近,是探索银河系及同类星系形成与演化的理想研究对象。由于仙女座星系在天空中跨度大,已有的天文望远镜观测仙女座星系费时费力,难以同时拍摄它的精准全貌及周围环境。墨子巡天望远镜兼具大视场和高分辨成像能力,首光获取了仙女座星系和其外围区域多色图像,揭示了仙女座星系及其周围天体的明亮至暗弱星光分布特征,可以用于细致刻画星系内部及星系间相互作用的动力学过程。

既是“照相机”亦是“摄像机”

2012年开始论证设计至今十余年,墨子巡天望远镜总设计师孔旭和副总设计师郑宪忠,见证着墨子巡天远眺星际的每一步艰难历程。在首光仪式现场,孔旭向科技日报记者介绍,墨子巡天望远镜是截至目前,全球唯一的大口径兼大视场光学时域巡天望远镜,也是冷湖天文基地望远镜群中口径最大的望远镜。

郑宪忠在独家接受科技日报记者专访时介绍:“墨子巡天望远镜具备强大巡天能力,能够获得大量图像观测数据,开展多方面的天文研究,产出科学成果。比如对天空重复扫描观测,通过对比图像,能够探测到在天球上移动的太阳系天体,也能发现亮度变化的天体和类似超行星这样的爆发事件。有了墨子巡天望远镜后,通过叠加积累的观测数据,可以提升探测深度,就能看到更远更暗的天体,对银河系和近邻宇宙的结构有更深入的认识。”郑宪忠说。

不仅如此,郑宪忠坦言,太阳系内有大量的小行星,有时个别小行星可能与地球轨道发生交错,如果落到地面上就有可能引起灾难性事件。地球面临太空威胁,可以通过望远镜对地球太空环境进行监测,及早发现对地球有威胁的天体。

墨子巡天望远镜安置于青海省海西州茫崖市冷湖镇海拔4200米的赛什腾山天文台址,距离茫崖市冷湖镇区约70公里。冷湖赛什腾山天文台址年均晴夜数多、夜天光背景低、视宁度优良、空气中尘埃含量少,是国内近期发现的优秀光学天文观测台址。墨子巡天望远镜正式投入使用后,中国科学技术大学将进一步推动冷湖作为学校最重要的科研基地之一,联合中国科学院紫金山天文台等单位,加强科教深度融合,推动天文及相关学科的高水平科学研究和国际交流合作,培养天文及相关领域拔尖创新人才,带动青海吸引、汇聚和培养高端科技人才,提升科技创新能力,支持地方经济多元化发展。

责任编辑:陈杰



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作者:张蕴