(作者：南京天光所所长 崔向群研究员)

　　解放前，我国的天文仪器均是购买国外的，从来没有自己研制过专业的天文仪器。解放后，随着我国专业天文工作者由数十人发展到数百人，也成长起一批专业天文仪器研究发展队伍，并于1956年由紫金山天文台杨世杰设计试制成功我国第一台13cm施密特望远镜，于1958年由南京大学苏定强设计试制成功我国第一台15cm马克苏托夫望远镜。1958年，中国科学院建立南京天文仪器厂（1991年更名南京天文仪器研制中心，2001年整合为国家天文台南京天文光学技术研究所），从此中国的天文仪器研制队伍形成规模，开始了我国自己大批研究发展和制造天文仪器的时代。

 

　  半个世纪以来，我国自己研制建成的天文仪器有：光电等高仪、低纬子午环、氢原子钟、人造卫星激光测距仪系统、1.56米天体测量望远镜、米波综合孔径射电望远镜、1.26米红外望远镜、2.16米光学望远镜、太阳塔式望远镜、太阳磁场望远镜、多通道太阳望远镜、太阳精细结构望远镜、密云多天线太阳射电干涉仪、太阳光谱仪、日食光谱仪、太阳色球望远镜、米波综合孔径射电望远镜、13.7米毫米波射电望远镜、中国甚长基线干涉测量系统等，使我国的天文仪器从无到有、从小到大，许多技术还达到了世界先进水平。

 

　　天体测量仪器中最有代表性的天文仪器是光电等高仪、人造卫星激光测距仪系统和低纬子午环。其中的光电等高仪是用光电方法自动记录恒星经过60°等高圈的时刻，从而归算出世界时（经度）、纬度和恒星位置的一种高精度天体测量仪器。1963年，北京天文台李东明提出应用光电方法来记录棱镜等高仪中双像的星过时刻的新的等高仪的方案。 经南京天文仪器研制中心胡宁生的创造性的设计，仪器最后研制成功并达到国际先进水平（观测精度为0.16角秒，极限星等为11.3等），为中国世界时系统的建立和发展做出了贡献。我国研制的光电等高仪中的一台，至今还在阿根廷工作。观测和研究的结果获国家自然科学二等奖和中科院自然科学一等奖。

 

　　太阳物理观测仪器方面的典型是太阳磁场望远镜、双折射滤光器和太阳精细结构望远镜。其中的太阳磁场望远镜是北京天文台艾国祥首先提出并研制成的利用太阳光球和色球两条谱线进行两层次磁场和速度场视频测量的观测仪器。这台望远镜由北京天文台和南京天文仪器研制中心研制成功，目前为世界上最先进的太阳磁场观测设备，于1988年获国家科技进步一等奖。太阳磁场望远镜为太阳物理的研究工作做出了很大的贡献，其研究成果获1994年中科院自然科学一等奖。

 

　　天体物理观测仪器的典型是2.16米光学望远镜和1.56米光学望远镜（原称1.56米天体测量望远镜）。其中的2.16米光学天文望远镜是中国科学院南京天文仪器研制中心、北京天文台和自动化研究所研制的，国内最大的，也是远东最大的光学天文望远镜。这台望远镜通光口径2.16米，是一架能进行各种天文工作的普适型望远镜。折轴系统和卡塞格林系统是大望远镜中两个重要的系统。 60年代中期，南京天文仪器研制中心苏定强提出了一系列新的折轴系统，其中的一种成功的用于2.16米望远镜的光学系统中；另外，2.16米光学系统中的卡塞格林焦点改正镜的设计，象质显著超过了当时国外的同类设计，更可贵的是用他们自己的算法和自己编写的程序优化出的结果。2.16米望远镜是当前我国天体物理观测中出成果最多的仪器，不仅为我国天文学做出了突出的贡献，还培养了一大批天文学和天文仪器的专业人才，并于1998年获国家科技进步一等奖。

 

　　射电天文仪器的典型代表是米波综合孔径射电望远镜、13.7米毫米波射电望远镜和中国基长基线干涉系统。其中的综合孔径射电望远镜是一种分辨率和灵敏度都很高、能够成像适合于观测不变的射电源的射电望远镜。1973年北京天文台王绶琯提出利用北京天文台密云多天线干涉仪发展米波综合孔径的方案。密云米波综合孔径射电望远镜的工作频率为232MHZ，最长基线为1164米，单元天线口径9米，视场为10角分×10角分。建成后于1985年开始米波射电巡天观测，同年获国家科技进步二等奖。

 

　  迄今为止，我国的天文观测主要是依靠自己研制的这些天文仪器。在此还需要强调的是：这些天文仪器都是在非常困难和艰苦的条件下研制的，并且都有很多思想上和技术上的创新。尽管我国的科技水平与国外比仍有很大的差距，我们的经费也远不能和美国、欧洲相比，但我国的技术专家却显示出他们的聪明才智，不但在已研制成功的仪器上，而且在目前正在研制或预研的我国更大的天文仪器上，其科学目标和仪器构思也有很多创新点，将对我国乃至世界天文学作出有份量的贡献。我国正在研制或预研的大型天文望远镜项目有：LAMOST、FAST和SST：

 

　  LAMOST—大天区面积多目标光纤光谱望远镜（Large Sky Area Multi-object Fiber Spectroscopic Telescope）项目的基本思想是要作空前的大规模光谱观测，改变国际上获得有缝光谱的天体数目实在太少的状态。这是一架通光口径4米，视场5°的反射Schmidt望远镜，整个望远镜固定安置在子午面内，在天体中天前后约1.5小时中观测。反射改正板既用于将星光反射向固定的6.5米球面主镜，又用于校正主镜的球差，这要求改正板的面形是变化的，应用了主动光学方法才使这样的光学系统得以实现。在LAMOST焦面上将设置4000根光纤，配置16台光谱仪。LAMOST已经国家计委正式立项，投资2.35亿元，预计2005年开始光机电联调和试观测。建成后，在获得大规模天体光谱的能力方面将是世界上最强大的望远镜。

 

　  FAST — 500米口径球面望远镜（Five Hundred Meter Aperture Spherical Telescope）是一架大射电望远镜，反射面口径500米，固定放置在洼地内，有效口径300米，最大工作天顶角50度，工作波段连续覆盖 0.3 — 5京赫。为了建造FAST，我国科学家在主动球反射面,无平台馈源索支撑系统, 洼地台址三方面进行了深入的预研究和探索。500米口径的反射面由约1800个15米的六边形球面单元拼合而成。球面反射面被照明部分实时拟合成一个瞬时抛物面，这是它与所有其它射电望远镜所不同的，此方案改正了球差，简化了馈源，克服了球反射面线焦造成的窄带效应。贵州南部预选区拥有大量各种口径天然喀斯特洼坑可大大降低望远镜工程造价。预计建成后FAST的综合性能将比国际上现有的射电望远镜提高一个数量级。

 

　  SST — 空间太阳望远镜（Space Solar Telescope）将是我国自行研制的第一颗天文探测卫星。它配备有空间分辨率为0.1”的1m口径光学主镜和偏振测量精度达10^-4量级的磁分析器，与极紫外望远镜等其它仪器配合，可以对日面活动区、磁场和速度场、日冕和日地行星际空间进行全波段的连续观测，以研究活动区磁场和速度场的精细结构和物理演化；研究太阳耀斑能量存储、爆发释放过程；研究太阳风形成和日地空间多种瞬变物理现象。这样的空间太阳望远镜国际上还从未发射过。空间太阳望远镜”项目研究至今已有近十年历史。各设备的总集成和联调有望在2004年底完成。并可望在2008年太阳第24峰年期间升空入轨。

 

　  展望本世纪第一个十年内，LAMOST、SST、FAST 的建成将使我国天文学走到国际前沿，同时也将使我国的天文仪器发展达到国际先进水平。相信在此基础上，我国更多的创新思想、方法和技术将产生，更多高水平的专业人才将涌现，更大的地面和空间天文仪器将研制，中国天文学的辉煌时代就会到来。