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(yuǎn)鏡(Jiao-tong University Spectroscopic Telescope，簡稱JUST)基建項(xiàng)目建設(shè)啟動(dòng)會(huì)27日舉行。
此次啟動(dòng)會(huì)意味著JUST望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目在青海冷湖正式啟動(dòng)建設(shè)，建成后將標(biāo)志著國產(chǎn)大型光譜望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)零的突破。
JUST光譜望遠(yuǎn)鏡總體設(shè)計(jì)圖。 上海交通大學(xué)供圖JUST望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)分為兩期。第一期(2023年-2027年)聚焦望遠(yuǎn)鏡本體和終端建設(shè)工作，望遠(yuǎn)鏡本體建設(shè)現(xiàn)已啟動(dòng)，各子系統(tǒng)研制有序推進(jìn)。望遠(yuǎn)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(tái)等單位緊密協(xié)作，全面啟動(dòng)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(jì)劃于2026年建設(shè)完成JUST先導(dǎo)望遠(yuǎn)鏡(JUST-P)，2027年JUST望遠(yuǎn)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(jí)，進(jìn)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(jià)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
JUST望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)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(jì)達(dá)70%，減少建筑垃圾預(yù)計(jì)85%，在提高建設(shè)效率的基礎(chǔ)上，節(jié)約能源資源，促進(jìn)生態(tài)環(huán)保。
望遠(yuǎn)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(jìn)觀測設(shè)備匱乏，國內(nèi)天文界過去長期依賴國外望遠(yuǎn)鏡從事天文研究，通過國際合作或支付觀測費(fèi)用獲取有限的觀測資源，渴望擁有功能強(qiáng)大的自主天文觀測設(shè)備。
JUST光譜望遠(yuǎn)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(jì)，配備三大高性能觀測終端，其中多目標(biāo)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(dòng)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(qiáng)、響應(yīng)快速等優(yōu)勢。
JUST將聚焦以下三個(gè)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(tuán)密集場巡天觀測，極大促進(jìn)星系團(tuán)宇宙學(xué)的研究；利用望遠(yuǎn)鏡響應(yīng)快的特點(diǎn)，對(duì)超新星等暫現(xiàn)源進(jìn)行后隨觀測，填補(bǔ)暫現(xiàn)源光譜觀測資源的嚴(yán)重空缺；使用超高分辨率光譜儀，對(duì)多個(gè)亮星進(jìn)行監(jiān)測，探測系外行星，尋找第二個(gè)太陽系。
與國際同類設(shè)備相比，JUST望遠(yuǎn)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(tuán)等)的光譜巡天觀測(正在進(jìn)行的DESI星系光譜巡天在星系團(tuán)區(qū)域的星系觀測覆蓋率僅有10%-20%)，有望推動(dòng)星系團(tuán)宇宙學(xué)的發(fā)展。
建成后，JUST望遠(yuǎn)鏡將在一段時(shí)間內(nèi)成為國內(nèi)最好的通用型光譜望遠(yuǎn)鏡，以其超強(qiáng)的巡天能力和高精度觀測技術(shù)，開展大樣本星系團(tuán)高完備率的光譜巡天等特色觀測計(jì)劃，助力科學(xué)家們?cè)诔滦潜l(fā)、引力波源證認(rèn)、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(dòng)態(tài)宇宙的后隨光譜觀測能力，與國內(nèi)已建成的多個(gè)光學(xué)成像觀測望遠(yuǎn)鏡，如墨子望遠(yuǎn)鏡(WFST)和即將升空的中國空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡(CSST)等形成優(yōu)勢互補(bǔ)。
JUST望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目臺(tái)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(dú)厚，這里氣候干燥，水汽值低，大氣穩(wěn)定度極佳。同時(shí)，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(tái)址，為天文觀測提供了絕佳的環(huán)境。
自2022年底啟動(dòng)望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)和技術(shù)方案論證以來，上海交大JUST項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(yuǎn)鏡的實(shí)地考察、臺(tái)址確認(rèn)與觀測。 上海交通大學(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(jìn)大科學(xué)裝置群建設(shè)，在上海張江建設(shè)了三個(gè)研究平臺(tái)，并在全國范圍內(nèi)啟動(dòng)三個(gè)前進(jìn)觀測基地的布局，JUST光譜望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目便是三大前進(jìn)觀測基地之一，該項(xiàng)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)