12米千里镜为何这么“火”

2018年9月15日11:44:5012米千里镜为何这么“火”已封锁评论 262 views

12米千里镜为何这么“火”

AG平台女优 中国参与的国际合作项目30米千里镜(TMT)示诡计

12米千里镜为何这么“火”

 国际出名光学千里镜的主镜尺寸比力。虚线所示的是多镜面的等效集光能力。

3镜仍是4镜?这两天,天文圈由于这个千里镜吵得不成开交……

拔擢一个12米口径的光学红外千里镜,已被列入我国“十三五”规划,并且是优先布局的10个严峻科技根柢设备拔擢项目之一。可是这两天,天文圈却由于这个千里镜吵得不成开交。

辩论两边涉及3位中科院院士。国度天文台研究员陈建生院士在8月4日公开长信中“抖出”与中科院南京天文光学手艺研究所研究员崔向群院士的不合。后者在8月6日又与苏定强院士联名写公开信逐一回嘴AG平台女优。他们辩论的核心是,这台12米口径千里镜理当采纳什么样的手艺方案。

竟然在天文圈掀起这么大波涛,不消说,这不是一架通俗的天文千里镜。

我国急需“眼睛”更大的千里镜

AG平台女优“目前我们国度天文研究的体量在国际上并不算小,可是比力尖端的、在国际上有合作力的天文观测设备,并不是良多。”在中国科学院紫金山天文台研究员赵海斌看来,12米口径千里镜对国内天文学的成长意义很是。

有人可能要问,我们已经建成了世界上并世无双的500米口径千里镜,为什么还要建12米口径千里镜?

AG平台女优谜底在于,位于贵州的500米口径千里镜是一架射电千里镜,而这架12米口径千里镜是一架光学千里镜。“它们观测的是完全不合的波段,发生各自波段的光的天体及物理机制一般也不一样。”中科院国度天文台在读博士刘博洋说,这意味着两种千里镜观测的是不合天体,或者从不合角度研究统一种天体。

虽然已经具有口径居世界第一的射电千里镜,但清点国内光学千里镜的家底,却发觉跟国际前辈程度有很大差距。

目前国内口径最大的光学千里镜是位于国度天文台兴隆基地的郭守敬千里镜(LAMOST),它是一台4—6米级的光谱巡天千里镜,但不具备成像观测能力。而国内具备成像观测能力的通用型千里镜,最大口径仍然只需2米级。这与世界前辈程度差了不止一步,由于国际上8—10米级的千里镜已经有13架

“理论上讲,光学千里镜的口径越大,观测的精度和活络度就越好,因而能够大概观测到的信号也更遥远、更微弱,获得的天体图像质量也相对更好。”中科院国度天文台研究员张承民告诉科技日报记者,多么就有更多机缘发觉本来不晓得的、躲藏在宇宙深处的天体。

AG平台女优然而,为了进行比力前沿的天文研究,获得愈加清晰的天体图像,国内天文工作者不得不去租用国外千里镜的观测时间,并且方式取崇高的房钱。

AG平台女优“国外千里镜也不必然能租上,有时只能独霸别人释放的二手数据。这些数据里的‘金矿’凡是都被挖完了,只能挖掘剩下的。”刘博洋说,多么容易获得和国际一流天文学研究进行合作的机缘。

12米,要通用而不要巡天

如斯一来,建筑一架口径更大的光学红外千里镜,就成了迫在眉睫的工作。

旧年岁尾,《国度严峻科技根柢设备拔擢“十三五”规划》(以下简称《规划》)正式发布,此中大型光学红外千里镜被列入优先启动的10个项目。

《规划》大白提出,拔擢一架12米级口径光学红外千里镜,具备多方针、暗天体高分辩成像和光谱观测的精测能力。这意味着,这架12米级口径光学红外千里镜将是一台通用型千里镜,而不是LAMOST那样的巡天千里镜。

“巡天千里镜是粗略而广泛地去观测,观测的精度不高,可是能够大概比力高效地对大量天体进行‘普查’。”刘博洋引见,而通用型千里镜一般是精测,分辩率和活络度都比力高,用巡天千里镜看到值得研究之处,能够大概再用通用型千里镜进行有针对性的深度观测。

AG平台女优目前,国内已有、在建和“十二五”规划的大型光学千里镜均是巡天型千里镜。除了LAMOST,我国还筹算于2022年发射口径为2米的中国空间站巡天千里镜。此外,中国南极昆仑站也将建筑一台口径2.5米的巡天千里镜。这些巡天千里镜都需要大口径的精测型千里镜相共同。

AG平台女优因而,将这架12米口径千里镜建构成通用型千里镜,没什么好说的。倒是它的口径大小几乎定,确实履历了一番辩论。

“近年来国际上已经呈现好几个拔擢30—40米级大型千里镜的方案。于是刚起头有人提出,国内理当间接建20米级千里镜。”刘博洋告诉记者,这种主见遭到良多人否决,否决者认为,国内在大型光学千里镜的建筑上缺乏手艺和人才积淀,在手艺根柢比力亏弱的环境下,间接挑战20米级千里镜,步子迈得太大。

AG平台女优于是,颠末长时间辩论,拔擢12米口径光学千里镜的方案才最终敲定。虽然与20米级对比,12米口径千里镜属于折中方案,刘博洋认为,这丝毫没有减弱它的价值,由于国内天文界仍然急切需要多么一台大型千里镜。

“设备建成后,可使我国光学极限探测能力处于国际领先行列,大幅汲引天文观测严峻发觉的阐发能力,同时为相关范畴的前沿研究供给次要支撑,带动我国前辈光学手艺的立异成长。”对于12米口径光学千里镜的意义,《规划》如斯描述。

3镜仍是4镜?这是一个问题

AG平台女优在搞定一系列问题后,这架12米级光学千里镜又在手艺方案上呈现了磕绊。

AG平台女优旧年岁尾,大型光学红外千里镜前期工作组曾邀请国表里8家单元对12米口径千里镜进行设想,只需华中科技大学和中科院南京天文光学手艺研究所提交了设想方案,一个是3镜方案,一个是4镜方案。3镜和4镜之争,由此正式构成。

不成思议的是,中科院分袂在本年4月和7月组织了国际专家评审和国内专家评审,功能3镜方案在胜出之后,俄然又被4镜方案反转。

3镜方案是国际上广泛采纳的方案,正如陈建生所言,“国际上已建成的逾越10台10米级千里镜无一不是采用3镜系统”。而4镜方案则是“独树一帜”的,它比国际上典型的光学方案多了一块镜面。

“两个方案各有优错误谬误。”刘博洋引见,3镜方案的次要劣势在于光损较少,更能探测暗弱天体,并且作为一种成熟的设想方案,设想、建筑、运转的风险较小,比力稳妥4镜方案的最大劣势在于,通过添加一块更正镜,让千里镜的焦平面更平,与3镜方案对比,理论上能达到的像质更好。

“大国当局出资拔擢的大科学工程必需有科学亮点和手艺立异。”4镜方案的支撑者提出,4镜方案不单能够大概满足一架通用千里镜的科学需求,并且有所立异,即便在30米级千里镜时代也有显著科学劣势。

但3镜方案支撑者并不认同这种说法。“4镜系统获得好的设想像质是最大劣势,但在地面观测受大气颤栗影响的前提下,像质次要由地面视宁度决定,无论3镜和4镜都是一样的。”陈建生阐发,4镜系统中最后一面反射镜处所要开一个洞,这会进一步丧失光,可能会影响次要科学方针的实现。

AG平台女优争议还在继续,并且吸引了越来越多的人插手。截至记者发稿,已有100多位青年天文工作者联名支撑3镜方案。12米口径千里镜最终会选择哪种方案,将由时间来揭晓。

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