2023年9月17日，必將是中國(guó)天文探測(cè)史上載入史冊(cè)的日子。

冷湖、墨子、仙女、巡天，這些自帶“濾鏡”的關(guān)鍵詞，正在碰撞匯聚為我國(guó)天文觀測(cè)的神秘力量……帶著古今千年人類(lèi)探索星際的渴望，9月17日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)——紫金山天文臺(tái)大視場(chǎng)巡天望遠(yuǎn)鏡（即墨子巡天望遠(yuǎn)鏡）在青海冷湖天文基地正式開(kāi)啟“巡天”觀測(cè)。這是截至目前全球唯一的大口徑兼大視場(chǎng)光學(xué)時(shí)域巡天望遠(yuǎn)鏡，也是冷湖天文基地望遠(yuǎn)鏡群中口徑最大的望遠(yuǎn)鏡。

當(dāng)日10時(shí)30分，距離地球約兩百五十萬(wàn)光年的天體——仙女座M31星系傳回首光照片，引來(lái)在冷湖見(jiàn)證首光儀式的院士專(zhuān)家掌聲陣陣，這正是墨子巡天望遠(yuǎn)鏡的“首秀”之作?？萍既?qǐng)?bào)記者在青海冷湖天文基地4200米的賽什騰山上，采訪發(fā)回墨子巡天望遠(yuǎn)鏡獨(dú)家報(bào)道。

冷湖天文觀測(cè)基地。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

北半球光學(xué)時(shí)域巡天能力最強(qiáng)設(shè)備

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，墨子巡天望遠(yuǎn)鏡名字的由來(lái)，是為了紀(jì)念古代中國(guó)科學(xué)家墨子，他在兩千多年前首次發(fā)現(xiàn)了光線是沿直線傳播的原理，并進(jìn)行了小孔成像實(shí)驗(yàn)，被譽(yù)為“世界光學(xué)第一人”。

通光面積大、雜散光少，系統(tǒng)探測(cè)靈敏度高，具備強(qiáng)大的巡天能力，能夠每三個(gè)晚上巡測(cè)整個(gè)北天球一次，是北半球光學(xué)時(shí)域巡天能力最強(qiáng)設(shè)備……墨子巡天望遠(yuǎn)鏡具備多項(xiàng)“硬實(shí)力”。墨子巡天望遠(yuǎn)鏡是中國(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)于2018年3月1日啟動(dòng)聯(lián)合研制的大視場(chǎng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡，2019年7月正式開(kāi)展望遠(yuǎn)鏡建設(shè)，2022年10月深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始參與望遠(yuǎn)鏡建設(shè)，2023年8月望遠(yuǎn)鏡建成并開(kāi)展調(diào)試觀測(cè)，是冷湖天文觀測(cè)基地第一個(gè)投入運(yùn)行并開(kāi)展天文觀測(cè)研究的大型設(shè)備。

墨子巡天望遠(yuǎn)鏡口徑2.5米，采用國(guó)際先進(jìn)的主焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和主鏡主動(dòng)光學(xué)矯正技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)3度視場(chǎng)范圍內(nèi)均勻高像質(zhì)和極低像場(chǎng)畸變成像，配備7.65億像素大靶面主焦相機(jī)，具備大視場(chǎng)、高像質(zhì)、寬波段的特點(diǎn)。墨子巡天望遠(yuǎn)鏡的建成，將顯著提升我國(guó)時(shí)域天文研究能力，使得我國(guó)時(shí)域天文觀測(cè)能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

據(jù)介紹，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，作為傳世巡天數(shù)據(jù)，在未來(lái)數(shù)十年內(nèi)可用于宇宙中各類(lèi)天體的證認(rèn)和系統(tǒng)研究。同時(shí)，墨子巡天望遠(yuǎn)鏡將面向國(guó)家航天強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，開(kāi)展太陽(yáng)系近地天體等搜尋與監(jiān)測(cè)研究，服務(wù)航天安全和深空探測(cè)戰(zhàn)略需求。

為什么墨子巡天望遠(yuǎn)鏡首秀要選擇仙女座星系？

據(jù)項(xiàng)目工作人員介紹，仙女座星系(又稱M31)是距離銀河系最近和最大的旋渦星系，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和金屬豐度與銀河系相近，是探索銀河系及同類(lèi)星系形成與演化的理想研究對(duì)象。由于仙女座星系在天空中跨度大，已有的天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)仙女座星系費(fèi)時(shí)費(fèi)力，難以同時(shí)拍攝它的精準(zhǔn)全貌及周?chē)h(huán)境。墨子巡天望遠(yuǎn)鏡兼具大視場(chǎng)和高分辨成像能力，首光獲取了仙女座星系和其外圍區(qū)域多色圖像，揭示了仙女座星系及其周?chē)祗w的明亮至暗弱星光分布特征，可以用于細(xì)致刻畫(huà)星系內(nèi)部及星系間相互作用的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。

既是“照相機(jī)”亦是“攝像機(jī)”

2012年開(kāi)始論證設(shè)計(jì)至今十余年，墨子巡天望遠(yuǎn)鏡總設(shè)計(jì)師孔旭和副總設(shè)計(jì)師鄭憲忠，見(jiàn)證著墨子巡天遠(yuǎn)眺星際的每一步艱難歷程。在首光儀式現(xiàn)場(chǎng)，孔旭向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，墨子巡天望遠(yuǎn)鏡是截至目前，全球唯一的大口徑兼大視場(chǎng)光學(xué)時(shí)域巡天望遠(yuǎn)鏡，也是冷湖天文基地望遠(yuǎn)鏡群中口徑最大的望遠(yuǎn)鏡。

鄭憲忠在獨(dú)家接受科技日?qǐng)?bào)記者專(zhuān)訪時(shí)介紹：“墨子巡天望遠(yuǎn)鏡具備強(qiáng)大巡天能力，能夠獲得大量圖像觀測(cè)數(shù)據(jù)，開(kāi)展多方面的天文研究，產(chǎn)出科學(xué)成果。比如對(duì)天空重復(fù)掃描觀測(cè)，通過(guò)對(duì)比圖像，能夠探測(cè)到在天球上移動(dòng)的太陽(yáng)系天體，也能發(fā)現(xiàn)亮度變化的天體和類(lèi)似超行星這樣的爆發(fā)事件。有了墨子巡天望遠(yuǎn)鏡后，通過(guò)疊加積累的觀測(cè)數(shù)據(jù)，可以提升探測(cè)深度，就能看到更遠(yuǎn)更暗的天體，對(duì)銀河系和近鄰宇宙的結(jié)構(gòu)有更深入的認(rèn)識(shí)?！编崙椫艺f(shuō)。

不僅如此，鄭憲忠坦言，太陽(yáng)系內(nèi)有大量的小行星，有時(shí)個(gè)別小行星可能與地球軌道發(fā)生交錯(cuò)，如果落到地面上就有可能引起災(zāi)難性事件。地球面臨太空威脅，可以通過(guò)望遠(yuǎn)鏡對(duì)地球太空環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)對(duì)地球有威脅的天體。

墨子巡天望遠(yuǎn)鏡安置于青海省海西州茫崖市冷湖鎮(zhèn)海拔4200米的賽什騰山天文臺(tái)址，距離茫崖市冷湖鎮(zhèn)區(qū)約70公里。冷湖賽什騰山天文臺(tái)址年均晴夜數(shù)多、夜天光背景低、視寧度優(yōu)良、空氣中塵埃含量少，是國(guó)內(nèi)近期發(fā)現(xiàn)的優(yōu)秀光學(xué)天文觀測(cè)臺(tái)址。墨子巡天望遠(yuǎn)鏡正式投入使用后，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)將進(jìn)一步推動(dòng)冷湖作為學(xué)校最重要的科研基地之一，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)等單位，加強(qiáng)科教深度融合，推動(dòng)天文及相關(guān)學(xué)科的高水平科學(xué)研究和國(guó)際交流合作，培養(yǎng)天文及相關(guān)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才，帶動(dòng)青海吸引、匯聚和培養(yǎng)高端科技人才，提升科技創(chuàng)新能力，支持地方經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展。

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