中新網(wǎng)上海4月27日電 (記者 許婧)中國天文觀測將再添利器。記者27日從上海交通大學(xué)獲悉,上海交大JUST光譜望遠鏡(Jiao-tong University Spectroscopic Telescope,簡稱JUST)基建項目建設(shè)啟動會27日舉行。
此次啟動會意味著JUST望遠鏡項目在青海冷湖正式啟動建設(shè),建成后將標志著國產(chǎn)大型光譜望遠鏡實現(xiàn)零的突破。
JUST光譜望遠鏡總體設(shè)計圖?!∩虾=煌ù髮W(xué)供圖JUST望遠鏡的建設(shè)分為兩期。第一期(2023年-2027年)聚焦望遠鏡本體和終端建設(shè)工作,望遠鏡本體建設(shè)現(xiàn)已啟動,各子系統(tǒng)研制有序推進。望遠鏡終端建設(shè)將與中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海天文臺等單位緊密協(xié)作,全面啟動光纖定位系統(tǒng)、高精度圓頂、導(dǎo)星跟蹤系統(tǒng)以及三通道光譜儀的研制工作。計劃于2026年建設(shè)完成JUST先導(dǎo)望遠鏡(JUST-P),2027年JUST望遠鏡建成并獲得首光,經(jīng)調(diào)試后正式投入科學(xué)觀測。
第二期(2028年-2032年)將通過后續(xù)5年的升級,進一步提升光譜巡天觀測效率,為宇宙大尺度結(jié)構(gòu)與星系演化、系外行星探測研究提供具有長期科學(xué)價值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
JUST望遠鏡項目的基建采用了全新的SMC-弧形鋼結(jié)構(gòu)模塊化產(chǎn)品體系,現(xiàn)場節(jié)水、節(jié)電量預(yù)計達70%,減少建筑垃圾預(yù)計85%,在提高建設(shè)效率的基礎(chǔ)上,節(jié)約能源資源,促進生態(tài)環(huán)保。
望遠鏡是開展天文觀測、支撐天文研究的核心設(shè)備。然而,受限于國內(nèi)大型先進觀測設(shè)備匱乏,國內(nèi)天文界過去長期依賴國外望遠鏡從事天文研究,通過國際合作或支付觀測費用獲取有限的觀測資源,渴望擁有功能強大的自主天文觀測設(shè)備。
JUST光譜望遠鏡口徑4.4米,主鏡由18塊正六邊形薄子鏡拼接而成。采用輕量化設(shè)計,配備三大高性能觀測終端,其中多目標光纖光譜儀用于研究黑暗宇宙,積分視場光譜儀用于追蹤動態(tài)宇宙,高分辨光譜儀用于探測系外行星,具備口徑大、集光能力強、響應(yīng)快速等優(yōu)勢。
JUST將聚焦以下三個方面的科學(xué)問題:充分發(fā)揮光纖數(shù)密度高的優(yōu)勢,大力開展星系團密集場巡天觀測,極大促進星系團宇宙學(xué)的研究;利用望遠鏡響應(yīng)快的特點,對超新星等暫現(xiàn)源進行后隨觀測,填補暫現(xiàn)源光譜觀測資源的嚴重空缺;使用超高分辨率光譜儀,對多個亮星進行監(jiān)測,探測系外行星,尋找第二個太陽系。
與國際同類設(shè)備相比,JUST望遠鏡配置的多光纖光譜儀將具備最高光纖數(shù)密度,尤其適合開展天體密集場區(qū)域(如星系團等)的光譜巡天觀測(正在進行的DESI星系光譜巡天在星系團區(qū)域的星系觀測覆蓋率僅有10%-20%),有望推動星系團宇宙學(xué)的發(fā)展。
建成后,JUST望遠鏡將在一段時間內(nèi)成為國內(nèi)最好的通用型光譜望遠鏡,以其超強的巡天能力和高精度觀測技術(shù),開展大樣本星系團高完備率的光譜巡天等特色觀測計劃,助力科學(xué)家們在超新星爆發(fā)、引力波源證認、系外行星探測等前沿領(lǐng)域取得一系列具有重大影響力的突破性研究成果;為我國天文學(xué)研究躋身國際前沿提供基礎(chǔ)性支撐,為人類探索宇宙奧秘增添新的中國智慧與力量。
此外,JUST還具備動態(tài)宇宙的后隨光譜觀測能力,與國內(nèi)已建成的多個光學(xué)成像觀測望遠鏡,如墨子望遠鏡(WFST)和即將升空的中國空間站工程巡天望遠鏡(CSST)等形成優(yōu)勢互補。
JUST望遠鏡項目臺址位于青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖鎮(zhèn)賽什騰山,自然條件得天獨厚,這里氣候干燥,水汽值低,大氣穩(wěn)定度極佳。同時,冷湖地區(qū)人口稀少,幾乎沒有光污染,是具有最優(yōu)視寧度的一流觀測臺址,為天文觀測提供了絕佳的環(huán)境。
自2022年底啟動望遠鏡設(shè)計和技術(shù)方案論證以來,上海交大JUST項目團隊克服了極端氣候、高原反應(yīng)以及復(fù)雜地形帶來的諸多不便,完成了望遠鏡的實地考察、臺址確認與觀測?!∩虾=煌ù髮W(xué)供圖近年來,作為上海交大基礎(chǔ)研究的重要前沿陣地,李政道研究所在所長張杰院士的帶領(lǐng)下,聚焦“極端宇宙條件下物質(zhì)的起源與演化”這一根本性科學(xué)問題,圍繞大科學(xué)研究范式,全力推進大科學(xué)裝置群建設(shè),在上海張江建設(shè)了三個研究平臺,并在全國范圍內(nèi)啟動三個前進觀測基地的布局,JUST光譜望遠鏡項目便是三大前進觀測基地之一,該項目也是上海交大基礎(chǔ)研究系統(tǒng)性規(guī)劃布局的重要戰(zhàn)略舉措。(完)