中国要建最大光学望远镜:专家们为如何设计争议

参考消息网6月16日报道 美媒称,中国的天文学家联合起来想要建造一个世界级的巨型光学望远镜,一个将能够昭告天下他们已经准备好参与全球竞争的望远镜,但眼下围绕望远镜的设计展开了一场争论。

一方是由一位负责建造了国内现有的最大的望远镜的资深光学专家率领的一个成熟的工程团队,他们希望能够凭借一项雄心勃勃的设计大力推进这个项目,另一方则是注重考虑实践层面需求的天文学家,他们对于这项雄心勃勃的设计持怀疑态度,而更青睐较为简单的设计。

据美国《科学周刊》网站6月14日报道,现在,一个国际专家评估小组审议了这些设计,根据一份审议结果的副本,这个小组大力推崇较简单的提议,但最终结论尚未作出,一位中国天文学家称当前的局面为“一场史诗般的战斗”,对峙双方是高级别工程师和新生的草根运动。

报道称,处于分歧焦点的是一个2015年出现的项目,当时中国科学院成立了“天文大科学研究中心”,征集资深天文学家关于研究重点的意见。

居于首位的是希望推进中国参与一个由全球多所大学组成的联合机构研发的“30米望远镜”项目,位居第二的就是中国建造自己的巨型望远镜。

目前,中国最大的光学望远镜是“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)”,也称郭守敬望远镜,这是2008年在河北省完成的一座4米巡天望远镜。

中国的天文学家们希望能够实现一个直接飞跃,建造一个12米望远镜,如果这个望远镜能够先于类似“30米望远镜”那样的庞然大物迅速完成,那么其将会在数年内成为地球上最大的望远镜。

2016年初,负责为大型国内项目提供资金的国家发展和改革委员会批准大科学研究中心为这个将位于中国西部、现在被称为“大型光学红外望远镜(LOT)”的项目制订计划。

光学专家已经准备好了,崔向群在中科院南京天文光学技术研究所(“南京天光所”)领导一个团队,这个团队曾经研发出了LAMOST,目前已经开始致力于大型光学红外望远镜的设计工作。

报道称,在大多数大型望远镜中,一个大型主镜捕捉光线并将其从一个或两个副镜中反射到望远镜的仪器中,南京天光所的大胆的设计需要四面镜子——一个主镜和三个副镜。

崔向群说,第四面镜子使得能够精确控制光子流,令其几乎垂直落入仪器的焦平面之上,从而确保“非常优质的图像质量”。

她补充说,因为“30米望远镜”和其他望远镜最终会超越大型光学红外望远镜的灵敏度,因此南京天光所的设计需要提供一个将令这个望远镜能够充当更大视野的观测器的宽视场。

崔向群说:“这是一个新的世纪,我们需要新的光学系统。”

报道称,大科学研究中心做出非同寻常的一步,其组织了会议、工作组和一个科学咨询委员会,向更广泛的天文学界征集意见。哥本哈根大学天文学家约翰内斯·安德森说,“对于中国天文学界来说,这是第一次”。

但也有参与讨论的天文学家对于南京天光所的设计也表达了担忧,中国武汉的华中科技大学的光电科学家马冬林说:“我发现了很多科学和工程学方面的问题。”

关注的焦点之一是四镜设计,许多天文学家担心多出来的那面镜子会降低灵敏度或是观测暗天体的能力,因为每次反射都会损失光子。对此,崔向群反驳称,美国开发的一种新型反射镜涂层承诺98%的反射率。

她说,新增加的镜子“不会有任何问题”。

第二个争论点是,视野从广域的实地观测模式转换为专注于观测暂现天文现象(如伽马射线爆发和超新星)模式,切换速度有多快。因为南京天光所设计的复杂性,天文学家担心这种切换将会很慢。

最后,天文学家希望有业已成熟的技术从一开始就能可靠的开展工作。他们指出,LAMOST没有实现其首要目标:观测银河系之外的暗星系。崔向群说,这一问题不在于望远镜,而在于宇宙中的灰尘和湿度不断增加,现在每年只有120个晴朗的夜晚适合观测,较之LAMOST计划阶段的200多个有了显著减少。

资料图:中国科学院国家天文台郭守敬望远镜(LAMOST)。 新华社记者 殷刚 摄

SOURCE: http://tech.163.com/17/0616/18/CN2Q54LV00097U81.html

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