光明日?qǐng)?bào)記者 齊芳

　　冷湖鎮(zhèn)，位于青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市。秋夜，茫茫戈壁，人跡罕至。仰望，星空璀璨，銀河迢迢，仿佛沿著這條顛簸不平的土路，就能走進(jìn)銀河、踏入群星。

　　美景醉人。在海拔4200米的賽什騰山C區(qū)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文學(xué)系教授姜繼安、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)青海觀測(cè)站總工程師婁錚等科研人員卻無暇欣賞——他們坐在由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)聯(lián)合研制的墨子巡天望遠(yuǎn)鏡的工作間里，緊盯著排列整齊的電腦屏幕，隨時(shí)關(guān)注望遠(yuǎn)鏡的工作狀態(tài)。

　　墨子巡天望遠(yuǎn)鏡是北半球光學(xué)時(shí)域巡天能力最強(qiáng)的設(shè)備，每三個(gè)晚上就能巡測(cè)整個(gè)北天球一次。9月17日，試運(yùn)行一個(gè)月的墨子巡天望遠(yuǎn)鏡正式啟用，并交出了第一份“作業(yè)”——仙女座星系圖片。中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)、黨組成員常進(jìn)說：“墨子巡天望遠(yuǎn)鏡能幫助我們加快實(shí)現(xiàn)天文領(lǐng)域更多原創(chuàng)突破，積極搶占天文領(lǐng)域科技制高點(diǎn)，為高水平科技自立自強(qiáng)作出更大貢獻(xiàn)。”

　　給星空錄像的望遠(yuǎn)鏡

　　墨子巡天望遠(yuǎn)鏡是個(gè)高10米、重50噸的“大家伙”。總設(shè)計(jì)師、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文學(xué)系教授孔旭拿起一根竹竿指點(diǎn)著向記者介紹：“它的主鏡口徑2.5米，中間開孔0.76米，主鏡厚度0.12米，面形平整度優(yōu)于8納米。主鏡主動(dòng)光學(xué)支撐采用軸向氣壓式54點(diǎn)支撐，觀測(cè)波段為320納米至960納米，視場(chǎng)直徑3度，像質(zhì)可達(dá)0.4角秒內(nèi)能量集中度優(yōu)于80%。大家可能聽不太明白，簡(jiǎn)單說就四個(gè)字：十分優(yōu)異！”

　　在海拔4200米的地方建天文臺(tái)，不是件容易的事。“這里的海拔、氣壓、溫度變化等都和低海拔地區(qū)不一樣，對(duì)儀器也有特別的要求，比如普通的硬盤在這兒無法使用，望遠(yuǎn)鏡的核心設(shè)備CCD相機(jī)要能夠在零下100攝氏度穩(wěn)定工作。”孔旭說，在墨子巡天望遠(yuǎn)鏡的制造過程中，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)、中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所等集結(jié)優(yōu)勢(shì)科研力量，突破許多技術(shù)瓶頸。例如，攻克了2.5米大口徑薄鏡面技術(shù)，并通過采用主動(dòng)準(zhǔn)直技術(shù)和主鏡面形主動(dòng)矯正技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了主焦裝置軸向定位誤差在2微米以內(nèi)，對(duì)主鏡重力形變和熱形變實(shí)時(shí)矯正，波前誤差控制在6納米以內(nèi)；大焦面高精度CCD拼接和超低噪聲低功耗讀出和驅(qū)動(dòng)技術(shù)也有進(jìn)展，“9片9K×9K科學(xué)級(jí)CCD芯片進(jìn)行拼接，平整度達(dá)到20微米以下，比頭發(fā)絲還細(xì)”。

　　這些“本領(lǐng)”讓墨子巡天望遠(yuǎn)鏡成為“北半球最強(qiáng)”，不僅能給星空實(shí)時(shí)錄像，還能看到以往難以觀測(cè)到的、非常暗的天體。孔旭說：“我們用30秒拍攝的一幅圖像的大小為1.76GB，相當(dāng)于一部高清電影，一晚上可以獲得1.6T的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)。歡迎全球天文學(xué)家與我們合作，一起解開宇宙的奧秘。”

　　傳世巡天數(shù)據(jù)將帶來原創(chuàng)性科學(xué)突破

　　孔旭將墨子巡天望遠(yuǎn)鏡取得的數(shù)據(jù)稱為“傳世巡天數(shù)據(jù)”。對(duì)于天文學(xué)而言，數(shù)據(jù)積累和比較非常重要。“墨子巡天望遠(yuǎn)鏡巡天數(shù)據(jù)疊加，將提供北天球最深的高精度、大天區(qū)、多色測(cè)光和位置星表，在未來數(shù)10年內(nèi)可用于宇宙中各類天體的證認(rèn)和系統(tǒng)研究。”

　　天文學(xué)家對(duì)墨子巡天望遠(yuǎn)鏡的期望遠(yuǎn)不只這些，它可以在諸多領(lǐng)域取得突破性原始創(chuàng)新成果——時(shí)域天文，如引力波事件電磁對(duì)應(yīng)體等；太陽(yáng)系天體普查，如尋找第九大行星；銀河系結(jié)構(gòu)和近場(chǎng)宇宙學(xué)，如暗物質(zhì)本質(zhì)等。巡天數(shù)據(jù)還可用于開展近地小行星監(jiān)測(cè)，滿足國(guó)家航天安全戰(zhàn)略需求。

　　孔旭解釋：“比如黑洞潮汐瓦解恒星事件，就是我們想要發(fā)現(xiàn)的科學(xué)目標(biāo)之一。理論研究認(rèn)為，當(dāng)恒星被黑洞吞噬時(shí)，會(huì)被黑洞產(chǎn)生的強(qiáng)潮汐力瓦解，并形成一個(gè)或多個(gè)吸積爆發(fā)過程。從觀測(cè)上看，就是黑洞周圍忽然產(chǎn)生瞬時(shí)的強(qiáng)光。這一現(xiàn)象對(duì)黑洞研究非常重要，但是非常難發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在有了墨子巡天望遠(yuǎn)鏡，我們有信心找出事例，并進(jìn)行深入研究。”

　　天文學(xué)依賴于觀測(cè)，優(yōu)秀的天文臺(tái)址是稀缺資源。青海省海西蒙古族藏族自治州冷湖地區(qū)是可以媲美智利北部山區(qū)、南極內(nèi)陸冰穹地區(qū)的一流光學(xué)觀測(cè)基地。據(jù)悉，除了墨子巡天望遠(yuǎn)鏡，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)用于太陽(yáng)磁場(chǎng)精確測(cè)量的中紅外觀測(cè)系統(tǒng)AIMS望遠(yuǎn)鏡、南京大學(xué)時(shí)域天文臺(tái)TIDO等望遠(yuǎn)鏡將相繼在這里落戶。

　　茫茫戈壁中，中國(guó)天文學(xué)家正在探尋宇宙奇跡！

　　《光明日?qǐng)?bào)》（2023年09月20日 08版）