科研动态巡天遥看亿千河——国家重大科学工程LAMOST项目顺利通过国家竣工验收

巡天遥看亿千河——国家重大科学工程LAMOST项目顺利通过国家竣工验收

打印｜字体大小：大中小日期：2009年06月05日

　 2009年6月4日，目前国际上口径最大的大视场望远镜和光谱获取率最高的望远镜、国家重大科学工程 ——大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（英文简称LAMOST）项目在中国科学院国家天文台兴隆观测基地顺利通过国家发展改革委组织的国家竣工验收。验收委员会由国家发展改革委、科技部、国家档案局、基金委、河北省、中科院等有关部门和相关领域的专家组成。国家发展改革委副主任张晓强，中国科学院常务副院长、LAMOST工程建设领导小组组长白春礼任主任委员。

　 LAMOST项目是一架我国自主创新设计、在技术上极具挑战性的新型的大视场兼备大口径的光学天文望远镜。在多项技术上走在国际前列，是有望在天文学领域获得世界瞩目科学成就的国家重大科学工程。

　 LAMOST望远镜视场为5度（相近口径的常规天文望远镜视场小于1度），口径大于6米。光学系统由5.7米×4.4米的反射改正镜、6.7米×6米的球面镜和直径1.75米的焦面三个部分构成。这架望远架的特点是其改正镜由24块六角形平面子镜拼接而成，主镜由37块球面子镜拼接而成，改正镜在观测天体的过程中可实时变化成需要的非球面面形，而且焦面上有可自动定位的4000根光纤，连接16台光谱仪，一次观测最多可同时获得4000个天体光谱。

　 LAMOST从原理、设计到研制完全由中国自主创新。以中国近代相对薄弱的天文技术基础要在高度发达竞争激烈的世界天文技术前沿领域占有一席之地，何其艰难。

　 20世纪90年代到21世纪初天文学进入一个蓬勃发展的时期，国际上陆续投入运行了投资数亿或数十亿美元级的十多个大型天文望远镜，而且正在酝酿建造数个更大口径的天文望远镜，使天文学的发展进入巨型望远镜时代。对于天体的性状和行为的认识，光谱的物理信息含量最大、研究经验积累最多、运用也最成熟，导致了上世纪天体物理学的巨大进展。但是，由“成像巡天”记录下的数以百亿计的天文目标中，只有很小一部分（约万分之一）进行过有缝光谱测量。解决光谱观测的低效率，首先需要具有能够观测多个天文目标光谱的技术；同时，要做到新世纪所需要的大天区范围内的大规模光谱测量，还必须具备两个条件：一是望远镜的视场必须足够大；二是望远镜的口径也要足够大。

　天文望远镜从口径和视场上可大致分为两种：一种是大口径望远镜，其视场很难做大，主要用于天体的细节观测；另一种是大视场望远镜，视场可达几度，可同时观测到很多天体，用作巡天观测，但口径却很难做大，因此很难观测到暗弱的天体。“大视场兼备大口径”是长期以来天文望远镜技术的一个难题，也是众多天文学家迫切希望解决的问题。

　上世纪九十年代，我国著名天文学家王绶琯院士和苏定强院士敏锐地觉察到国际天文界对大样本多目标光谱观测的迫切需求，以深厚的积累、巧妙的构思提出了大视场与大口径兼备的天文望远镜新概念及LAMOST的初步方案，经崔向群、褚耀泉、王亚男进一步的研究和细化、论证，形成了最后的具体方案。

　我国天文学家独创的LAMOST这种新型望远镜，被国际上誉为“地面大视场大口径望远镜的最佳方案”——创造性地将40多米长的镜筒固定，并用主动光学技术实时产生非球面面形不断变化的高精度镜面——突破了半个世纪以来大口径和大视场难以兼备的瓶颈。

　 LAMOST项目于1997年4月由国家计委批准项目建议书，2001年8月正式开工建设。

　 LAMOST这一优秀的设计方案变为现实并非一步之遥。为了实现LAMOST的创新思想，研制中必须攻克大量的世界级技术难题：首次在一块大镜面上同时应用薄变形镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术（控制镜面面形精度达头发丝的数千分之一）；首次在世界上实现六角形的主动可变形镜;首次在世界上在一个光学系统中同时采用两块大口径的拼接镜面；首次在世界上应用4000根光纤的定位技术（目前同类设备仅640根光纤）。这些都是开世界天文技术历史之先河。8米高精度大型地平式跟踪机架、多目标光纤光谱技术、海量数据处理等均属世界前沿技术，掌握的国家屈指可数。面对如此多的高难度技术挑战，曾有人担心LAMOST很难实现。但工程全体人员在工程领导小组组长白春礼院士的领导下，在总工程师崔向群研究员的带领下迎难而上，攻克所有技术难关，终于在 2008年8月胜利建成了这一宏伟的大科学工程。

　 LAMOST项目的研制成功得到了国内外专家的高度评价。国际著名的天文学家、芝加哥大学的Don. York 教授在接受美国《科学》杂志采访时说：“由于LAMOST 令人畏惧的技术挑战，并不是每个中国的科学家都是倾心于LAMOST，但我是LAMOST 的粉丝”。主动光学发明人、欧洲南方天文台国际著名天文望远镜光学专家Ray Wilson评价：“ LAMOST包括了望远镜技术的所有方面……，LAMOST的建成，将中国的望远镜研制技术推到了世界前沿的顶峰”。“LAMOST的成功，不但是中国科技界的胜利，也是整个国际天文界的胜利”。

　验收专家认为，LAMOST全体人员全面优质完成了工程建设任务，其中望远镜光学像质、跟踪指向精度显著优于设计指标，表明LAMOST已具备甚至超过了预期能力，成为目前国际上口径最大的大视场望远镜和光谱获取率最高的望远镜。

　 LAMOST以其中国原创的新概念和新方法，极具创新的技术和工艺，代表了我国大型光学精密仪器的最高水平，是我国科技领域自主创新的典范。她将使人类观测天体光谱的数目提高一个数量级（至千万量级），使我国在该领域处于国际领先地位。将对宇宙起源、星系形成与演化、银河系结构、恒星形成与演化等的研究做出重大贡献。

　在建设LAMOST过程中发展起来的新技术大大的推动了我国在光学仪器的制造、精密机械、电子技术、海量数据处理等技术学科领域的发展，为我国科研、生产和空间技术的发展提供了人才和高技术储备，并使我国在探索研制巨型望远镜方面积累了宝贵的经验、奠定了坚实的基础，使我国跻身于国际天文技术前沿，成为世界上少数几个具备自主研制巨型望远镜能力的国家之一。