林格曼数码测烟望远镜

在广袤野外探索动物痕迹时，你会选择哪种辅助设备呢？双筒望远镜目前使用比较普遍，其次是可以用来在夜间发现动物的夜视仪。但即使是夜视仪在条件不良情况下（夜间非常黑）有时也很难发现动物，还好有不依靠光源就能发现物体的红外热像仪，它能在任何条件下，精准探测野生动物的位置。红外热像仪可以穿透黑暗，忽略视觉伪装。与所有其他夜视系统不同，它们不需要任何光线即可产生清晰的图像。许多动物大多在夜间活动，利用黑暗的掩护不被发现，但即使在完全黑暗和其他所有天气条件下，它们也会在热图像中清晰地显示出来。FLIR红外热成像单筒望远镜拍摄的斑点狗红外热像仪被世界各地的专业纪录片制作人、野生动物爱好者和护林员广泛使用。有人会觉得它们还非常昂贵，但其实FLIR Scout TK等热成像单筒望远镜非常实惠，今天小菲就来详细说说它在野生动物发现方面的实际应用！红外热像仪野外追踪中的“妙用”瑞士自然摄影师和自由野生动物记者Michele Costantini是首批接受FLIR单筒手持式红外热像仪进行测试的人之一。他在瑞士狩猎杂志《Jagd&Natur》撰写了一篇关于这种新型野生动物检测工具的评论文章。Costantini解释道：“直到几年前，红外热像仪的成本还比中型汽车还要高。然而近些年，市场上出现了一些价格实惠的红外热像仪。虽然这些红外热像仪的分辨率低于大多数数码照相机的分辨率，但热像仪的高对比度图像确实是跟踪动物的好方法。有了这些设备，即使在完全黑暗或轻雾的环境中，你也能非常清楚地看到动物和人的轮廓。”等温线调色板高亮显示图像中最热的部分，以快速识别热源FLIR红外热像仪不仅能提供无与伦比的夜间视觉效果，而且在白天也非常有用。Costantini解释说：“许多种类的动物已经进化到与周围环境融为一体，这使得护林员或野生动物爱好者很难找到它们。然而，这些伪装的动物在热图像中非常突出。”善于伪装的熊在热像仪的镜头下清晰可见，这在渐变的等温线(左)和熔岩(右)调色板中可见Costantini发现，他所在地区的野生动物比预期要多。“因为大多数野生动物都有很好的伪装，如果你使用传统手段，如双筒望远镜或夜视仪，它们中的许多仍然不会被发现。正如大多数护林员和野生动物爱好者所熟知的那样，在干草地中追踪小鹿几乎是不可能的。然而，使用红外热像仪，即使是最会伪装的动物也能被观察者看到。”根据经验，Costantini能够用测试的FLIR热成像单筒望远镜发现几乎所有的温血动物。“如果你有一个好的观察点，就可以很快在草地上找到热源。我们发现，不仅像猫和兔子这样的温血动物会散发热量，蚂蚁和粪堆也非常清楚地出现在热图像上。”全新红外热成像单筒望远镜：Scout TKxFLIR全新的室外热成像单筒望远镜是FLIR Scout TKx，这是一款袖珍型红外感应单筒望远镜，可以在漆黑的环境中（比如深夜和昏暗房间）帮助您清楚地看到90多米外的人、物体和动物。其内含即时警报、Graded Fire 等多种视频调色板，电池续航时间长达7小时，可供您在野外一整夜的使用！Scout TKx热成像单筒望远镜采用IP67防护等级的外壳，可在各种天气条件下保护关键硬件组件。防水、紧凑、轻便、抗震，这款坚固耐用的设备完全能够应对恶劣的户外环境。直观的控件和改进的内部菜单允许快速调整热调色板，并可轻松访问画中画缩放、视频录制和 GPS 功能等新功能。FLIR Scout TKx包含多种调色板，供不同环境使用了解工具的局限性也很必要。Costantini认为，白天护林员或野生动物爱好者仍应在FLIR热像仪旁携带双筒望远镜。“如果你只依赖热像仪，你可能会识物不清。简单地说，热像仪对发现野生动物非常有用，甚至可以区分它是哪种动物，但要确定动物的性别或健康状况，你仍然需要双筒望远镜。”全新FLIR红外热成像单筒望远镜作为夜间户外探索的“神器”它将为您带来前所未有的野外探险体验！这款小巧便捷，简单易用

题注：韦布通过将冷却至极低温的大口径太空望远镜(预计是斯皮策红外天文望远镜的50倍灵敏度和7倍的角分辨率)和先进的红外探测器工艺相结合，带来了科学能力的巨大进步。它将为以下四个科学任务做出重要贡献：1. 发现宇宙的“光”；2. 星系的集合，恒星形成的历史，黑洞的生长，重元素的产生；3. 恒星和行星系统是如何形成的；4. 行星系统和生命条件的演化。而这一切，都离不开部署在韦布上的先进的红外探测器阵列！ ============================================================近日，NASA公布了“鸽王”詹姆斯韦布望远镜拍摄的一张照片！ 图1. 韦布拍的一张照片，图源：NASA 什么鬼？！这台花费百亿美金的望远镜有点散光啊… … 怕不是在逗我玩呢吧… … 别急，这确实是韦布望远镜用它的近红外相机(NIRCam)拍的一张照片。确切来说，这只是一张马赛克拼图的中间部分。上面一共18个亮点，每个亮点都是北斗七星附近的同一颗恒星。因为韦布的主镜由18块正六边形镜片拼接而成，之前为了能够塞进火箭狭窄的“货舱”发射升空，韦布连主镜片都折叠了起来，直到不久前才完全展开。但这些主镜片还没有对齐，于是便有了首张照片上那18个看似随机分布散斑亮点。对于韦布团队的工程师而言，这张照片可以指导他们接下来对每一块主镜片作精细调整，直到这18个亮点合而为一，聚成一个清晰的恒星影像为止。想看韦布拍摄的清晰版太空美图，我们还要再耐心等几个月才行。小编觉得，大概到今年夏天，就差不多了吧。=============================================================================中红外仪器MIRI如果把韦布网球场般大小的主反射镜，比作人类窥探宇宙的“红外之眼”的晶状体的话，韦布携带的中红外仪器，可以说就是这颗“红外之眼”的视网膜了。今天，小编要带大家了解的，就是韦布得以超越哈勃望远镜的核心设备——中红外仪器 (MIRI，Mid-infared Instrument)。图2. 韦布望远镜的主要子系统和组件，中红外仪器MIRI位于集成科学仪器模组(ISIM)。原图来源：NASA如图2所示，韦布望远镜的主、副镜片经过精细调整和校准后，收集来自遥远太空的星光，并将其导引至集成科学仪器模组(ISIM)进行分析。ISIM包含以下四种仪器：l 中红外仪器(MIRI)l 近红外光谱仪 (NIRSpec)l 近红外相机 (NIRCam)l 精细导引传感器/近红外成像仪和无狭缝光谱仪 (FGS-NIRISS)其中，最引人注目的，便是韦布望远镜的中红外仪器 (MIRI，Mid-infared Instrument) 。MIRI包含一个中红外成像相机和数个中红外光谱仪，可以看到电磁光谱中红外区域的光，这个波长比我们肉眼看到的要长。 图3. MIRI 将工作在 5 至 28 微米的中远红外波长范围。图源：NASAMIRI 的观测涵盖 5 至 28 微米的中红外波长范围(图3)。 它灵敏的探测器将使其能够看到遥远的星系，新形成的恒星，以及柯伊伯带中的彗星及其他物体的微弱的红移光。 MIRI 的红外相机，将提供宽视场、宽谱带的成像，它将继承哈勃望远镜举世瞩目的成就，继续在红外波段拍摄令人惊叹的天文摄影。 所启用的中等分辨率光谱仪，有能力观察到遥远天体新的物理细节(如可能获取的地外行星大气红外光谱特征)。MIRI 为中红外波段天文观测提供了四种基本功能：1. 中红外相机：使用覆盖 5.6 μm 至 25.5μm 波长范围的 9 个宽带滤光片获得成像；2. 低分辨光谱仪：通过 5 至 12 μm 的低光谱分辨率模式获得光谱，包括有狭缝和无狭缝选项，3. 中分辨光谱仪：通过 4.9 μm 至 28.8 μm 的能量积分单元，获得中等分辨率光谱；4. 中红外日冕仪：包含一个Lyot滤光器和三个4象限相位掩模日冕仪，均针对中红外光谱区域进行了优化。韦布的MIRI是由欧洲天文科研机构和美国加州喷气推进实验室 (JPL) 联合开发的。 MIRI在欧洲的首席研究员是 Gillian Wright(英国天文技术中心)，在美国的首席研究员是 George Rieke(亚利桑那大学)。 MIRI 仪器科学家，是 英国天文技术中心 的 Alistair Glasse 和 喷气推进实验室 的 Michael Ressler。 ===============================================================================深入了解MIRI的技术细节 图4. 集成科学仪器模组(ISIM)的三大区域在韦布上的位置。图源：NASA 将四种主要仪器和众多子系统集成到一个有效载荷 ISIM 中是一项艰巨的工作。 为了简化集成，工程师将 ISIM 划分为三个区域(如图4)： “区域 1” 是低温仪器模块，MIRI探测器就包含在其中。这部分区域将探测器冷却到 39 K，这是必要的最初阶段的冷却目标，以便航天器自身的热量，不会干扰从遥远的宇宙探测到的红外光(也是一种热量辐射)。ISIM和光学望远镜(OTE)热管理子系统提供被动冷却，而使探测器变得更冷，则需使用其他方式。“区域 2” 是ISIM电子模块，它为电子控制设备提供安装接口和较温暖的工作环境。“区域 3”，位于航天器总线系统内，是 ISIM 命令和数据处理子系统，具有集成的 ISIM 飞行控制软件，以及 MIRI 创新的低温主动冷却器压缩机(CCA)和控制电子设备(CCE)。 图5. MIRI整体构成及各子系统所处的区域。图源：NASA图5示出了MIRI的整体构成及其子系统在韦布三大区域中的分布情况。包含成像相机，光谱仪，日冕仪的光学模块 (OM) 位于集成科学仪器模块 (ISIM) 内，工作温度为 40K。 OM 和焦平面模块 (FPM) 通过基于脉冲管的机械主动冷却器降低温度，航天器中的压缩机 (CCA) ，控制电子设备 (CCE) 和制冷剂管线 (RLDA) 将冷却气体(氦气)带到 OM 附近实现主动制冷。仪器的机械位移，由仪器控制电子设备 (ICE) 控制，焦平面的精细位置调整，由焦平面电子设备 (FPE) 操作，两者都位于上述放置在 ISIM 附近的较温暖的“区域 2”中。 图6. ISIM低温区域1(安装于主镜背后)中的MIRI结构设计及四个核心功能模块的位置。原图来源：NASA MIRI光模块由欧洲科学家设计和建造。来自望远镜的红外辐射通过输入光学器件和校准结构进入，并在焦平面(仪器内)在中红外成像仪(还携带有低分辨率光谱仪和日冕仪)和中等分辨率光谱仪之间分光。经过滤光，或通过光谱分光，最终将其汇聚到探测器阵列上(如图6)。 探测器是吸收光子并最终转换为可测量的电压信号的器件。每台光谱仪或成像仪都有自己的探测器阵列。韦布需要极其灵敏的，大面积的探测器阵列，来探测来自遥远星系，恒星，和行星的微弱光子。韦布通过扩展红外探测器的先进技术，生产出比前代产品噪音更低，尺寸更大，寿命更长的探测器阵列。 图7. (左)韦布望远镜近红外相机 (NIRCam) 的碲镉汞探测器阵列，(右)MIRI 的红外探测器(绿色)安装在一个被称为焦平面模块的块状结构中，这是一块1024x1024 像素的砷掺杂硅像素阵列(100万像素)。图源：NASA。 韦布使用了两种不同材料类型的探测器。如图7所示，左图是用于探测 0.6 - 5 μm波段的近红外碲镉汞(缩写为 HgCdTe或MCT)“H2RG”探测器，右图是用于探测5 - 28 μm波段的中红外掺砷硅(缩写为 Si:As)探测器。 近红外探测器由加利福尼亚州的 Teledyne Imaging Sensors 制造。 “H2RG”是 Teledyne 产品线的名称。中红外探测器，由同样位于加利福尼亚的 Raytheon Vision Systems 制造。每个韦布“H2RG”近红外碲镉汞探测器阵列，有大约 400 万个像素。每个中红外掺砷硅探测器，大约有 100 万个像素。(小编点评：以单像素碲镉汞探测器的现有市场价格计算，一块韦布碲镉汞探测器阵列的价格就要四十亿美金！！！为了拓展人类天文知识的边界，韦布这回真是不计血本啊！) 碲镉汞是一种非常有趣的材料。 通过改变汞与镉的比例，可以调整材料以感应更长或更短波长的光子。韦布团队利用这一点，制造了两种汞-镉-碲化物成分构成的探测器阵列：一种在 0.6 - 2.5 μm范围内的汞比例较低，另一种在 0.6 - 5 μm范围内的汞含量较高。这具有许多优点，包括可以定制每个 NIRCam 检测器，以在将要使用的特定波长上实现峰值性能。表 1 显示了韦布仪器中包含的每种类型探测器的数量。 表1. 韦布望远镜上的光电探测器，其中MIRI包含三块砷掺杂的硅探测器，一块用于中红外相机和低分辨光谱仪，另外两块用于中分辨光谱仪。来源：NASA而MIRI 的核心中红外探测功能，则是由三块砷掺杂的硅探测器(Si:As)阵列提供。其中，中红外相机模块提供宽视场，宽光谱的图像，光谱仪模块在比成像仪更小的视场内，提供中等分辨率光谱。MIRI 的标称工作温度为7K，如前文所述，使用热管理子系统提供的被动冷却技术无法达到这种温度水平。因此，韦布携带了创新的主动双级“低温冷却器”，专门用于冷却 MIRI的红外探测器。脉冲管预冷器将仪器降至18K，再通过Joule-Thomson Loop热交换器将其降至7K目标温度。 韦布红外探测器工艺及架构 图8. 韦布太空望远镜使用的红外探测器结构。探测器阵列层(HgCdTe 或 Si:As)吸收光子并将其转换为单个像素的电信号。铟互连结构将探测器阵列层中的像素连接到 ROIC(读出电路)。ROIC包含一个硅基集成电路芯片，可将超过 100万像素的信号，转换成低速编码信号并输出，以供进一步的处理。图源：Teledyne Imaging Sensors 韦布上的所有光电探测器，都具有相同的三明治架构(如上图)。三明治由三个部分组成：(1) 一层半导体红外探测器阵列层，(2) 一层铟互连结构，将探测器阵列层中的每个像素连接到读出电路阵列，以及 (3) 硅基读出集成电路 (ROIC)，使数百万像素的并行信号降至低速编码信号并输出。红外探测器层和硅基ROIC芯片是独立制备的，这种独立制造工艺允许对过程中的每个组件进行仔细调整，以适应不同的红外半导体材料(HgCdTe 或 Si:As)。铟是一种软金属，在稍微施加压力下会变形，从而在探测器层的每个像素和 ROIC阵列之间形成一个冷焊点。为了增加机械强度，探测器供应商会在“冷焊”工艺后段，在铟互连结构层注入流动性高，低粘度的环氧树脂，固化后的环氧树脂提高了上下层的机械连接强度。 韦布的探测器如何工作？与大多数光电探测器类似，韦布探测器的工作原理在近红外 HgCdTe 探测器和中红外 Si:As 探测器中是相同的：入射光子被半导体材料吸收，产生移动的电子空穴对。它们在内置和外加电场的影响下移动，直到它们找到可以存储的地方。韦布的探测器有一个特点，即在被重置之前，可以多次读取探测器阵列中的像素，这样做有好几个好处。例如，与只进行一次读取相比，可以将多个非重置性读取平均在一起，以减少像素噪声。另一个优点是，通过使用同一像素的多个样本，可以看到信号电平的“跳跃”，这是宇宙射线干扰像素的迹象。一旦知道宇宙射线干扰了像素，就可以在传回地球的信号后处理中，应用校正来恢复受影响的像素，从而保留其观测的科学价值。 对韦布探测器感兴趣的同学们，下面的专业文献，可供继续学习。有关红外天文探测器的一般介绍，请参阅Rieke, G.H. 2007, "Infrared Detector Arrays for Astronomy", Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics, Vol. 45, pp. 77-115有关候选 NIRSpec 探测器科学性能的概述，请参阅Rauscher, B.J. et al. 2014, "New and Better Detectors for the Webb Near-Infrared Spectrograph", Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Vol 126, pp. 739-749有关韦布探测器的一般介绍，请参阅Rauscher, B.J. "An Overview of Detectors (with a digression on reference pixels)" 参考资源:[1]. 亚利桑那大学关于MIRI的介绍网页. http://ircamera.as.arizona.edu/MIRI/index.htm[2]. Space Telescope Science Institute 关于MIRI的技术网页 https://www.stsci.edu/jwst/instrumentation/instruments[3]. 韦布的创新制冷设备介绍 https://www.jwst.nasa.gov/content/about/innovations/cryocooler.html

位于贵州省黔南州平塘县的500米口径球面射电望远镜FAST是世界上最大的射电望远镜，这是摄影记者站在约120米高度拍摄的工程实景。　一位施工人员正沿着施工平台钢梁小心爬行。　　当地生态环境良好，科研人员在路上拾到一只雏鸟。　　口径达500米的FAST可以观测到来自宇宙边缘的微弱电磁波，它将在未来20年-30年保持世界一流设备的地位。　　窥视宇宙的超级大&ldquo 锅&rdquo 　　这是全世界有史以来最大的一口锅。重达数万吨，锅口面积大约相当于25个标准足球场的总和 假如用它满满煮上一锅饭，足够全世界70多亿人聚在一起吃上3天。　　这口锅坐落在中国贵州，仍处在建造阶段。　　当然，这口被全世界科学家称为FAST的&ldquo 锅&rdquo 并非为煮饭建造，它是一台巨大的射电望远镜。对于多数普通人来说，这是一个陌生的名词，但在天文学界，它已存在并且被高度依赖超过80年。超级大锅FAST，则正是迄今为止人类建造的最大一部射电望远镜。　　按照搜索、观测的电磁波波长分类，天文望远镜大致可分为三大类：X射线天文望远镜――用于观察宇宙X射线，比如著名的&ldquo 昌德拉&rdquo 太空望远镜 可见光天文望远镜――以可见光为工具观察宇宙，最有名莫过于伟大的&ldquo 哈勃&rdquo ，以及&ldquo 哈勃&rdquo 的继任者、未来几年将升空的&ldquo 韦伯&rdquo 太空望远镜 射电望远镜――通过捕捉和分析太空中的无线电波来观察太空，例如美国&ldquo 阿雷西博&rdquo 射电望远镜。　　从广义上看，曾经在2013年拍摄到婴儿时期宇宙照片、并发现暗能量的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)也属于射电望远镜。在此之前，20世纪60年代，天文学家借助于射电望远镜做出了四项重要发现：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子。　　上天无路，入地有门　　从观测效果考虑，为了避免大气层的干扰，天文望远镜最好的&ldquo 居住地&rdquo 莫过于太空。但与另外两类望远镜相比，射电望远镜在同样面积上收集到的电磁波能量更弱(有人计算过，80年来全世界所有射电望远镜收集到的能量还不够翻动一页书)，因此，它需要更大的面积来收集来自太空的信息。正因如此，当&ldquo 哈勃&rdquo 与&ldquo 昌德拉&rdquo 相继奔赴太空之时，射电望远镜却只能在地面上望尘兴叹――现在的技术还不足以把口径达到数十米乃至上百米的大型望远镜搬到天上去。　　幸好，与另外两种望远镜相比，射电望远镜观测的是波长较大的电磁波，受大气层的干扰相对较小。在地面上，科学家需要做的就是尽可能收集更大数量的电波，以提高射电望远镜的灵敏度 而达到这一目的的唯一途径，就是增大望远镜的工作面积。　　在FAST之前，最大的射电望远镜是前文提到的&ldquo 阿雷西博&rdquo ，口径达350米，但&ldquo 阿雷西博&rdquo 是固定望远镜，不能调整望远镜方向以对准某一既定目标，因此只能扫描天空中的一个带状区域，而且由于地球转动，它不能连续观察同一目标。在&ldquo 阿雷西博&rdquo 之外，因自身重力及风力引起望远镜形变的限制，传统全可调望远镜的最大口径只能达到100米。　　二十年磨一剑　　1995年，北京天文台和国内20余所大学和研究所联合成立了大型射电望远镜中国推进委员会，提出利用贵州喀斯特地形，建造500米口径球面射电望远镜FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)的概念，台址确定在贵州省黔南州平塘县克度镇金科村的&ldquo 大窝凼&rdquo 洼地。FAST工程的预研究历时13年，直到2007年7月10日才正式立项。2011年3月25日，FAST工程正式开工建设，预计2016年9月建成。　　2014年7月17日上午11时， FAST建造工程安装了第一根主索，反射面索网安装工程正式实施――这是安装整个望远镜镜面框架的第一步。由于镜面太大(面积达30个标准足球场的总和)，必须有一个承载整个镜面的基架，它由具有超高抗疲劳性能、钢筋结构的索网组成――单是作为基架的索网，总重量就达到1300余吨。全部索网结构都必须在高空中拼装，整个索网安装工程预计将耗时六个月。　　&ldquo 哈勃&rdquo 、&ldquo 昌德拉&rdquo 等太空望远镜都使用陀螺仪控制望远镜镜头方向，而FAST将采用机器人控制、轻型索电力拖动，牵引着500米口径、重达万吨的望远镜镜面，实现镜头方向定位――这就可以让望远镜全天候工作，并且能够在受控条件下观察任意一个太空方位。　　眺望宇宙边缘　　1960年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的马丁?赖尔利用干涉原理发明&ldquo 综合孔径射电望远镜&rdquo ，大大提高了射电望远镜的分辨率。其基本原理是：用相隔两地的两架射电望远镜接收来自同一天体的无线电波，两束波进行干涉，其最高等效分辨率将等同于一架口径相当于两地之间距离的单口径射电望远镜。当前，射电天文学领域已经利用这一技术把遍布全球的射电望远镜综合起来，获得了等效口径相当于地球直径量级的射电望远镜。赖尔因为此项发明获得1974年诺贝尔物理学奖。　　或许有人会问：既然这项技术已经让科学家拥有了&ldquo 等效口径相当于地球直径量级&rdquo 的射电望远镜，那么建造口径仅仅为500米的FAST还有什么意义?　　提出这一问题的朋友混淆了两个概念，那就是望远镜的&ldquo 灵敏度&rdquo 和&ldquo 分辨率&rdquo 。&ldquo 综合孔径射电望远镜&rdquo 技术仅仅能够提高射电望远镜的分辨率，但假如相隔两地的两架射电望远镜灵敏度不够高，那么这一技术根本派不上用场――这好像是警方破案，全国联网通缉固然可以迅速找到犯人，但之前确定犯人是谁，仍要依靠某一特定公安局――其破案能力就如同射电望远镜的灵敏度。迄今为止，提高射电望远镜灵敏度的唯一方法，依然是增加收集宇宙电波的镜面面积。从理论上说，口径达500米的FAST可以观测到来自宇宙边缘的微弱电磁波。正因如此，中国科学家才敢说，作为世界最大的单口径望远镜，FAST将在未来20年-30年保持世界一流设备的地位。

我国第一架近地天体探测望远镜正式运行小行星、近地天体的搜索和危险评估是这台望远镜主要观测目标施密特型近地天体望远镜　　中科院紫金山天文台施密特型近地天体望远镜12月26日通过中科院组织的专家组验收鉴定。这标志着我国第一架近地天体探测望远镜有了自己的“身份证”，进入正式运行阶段。　　据了解，这架目前国内唯一的近地天体望远镜具备口径大、视场大、探测能力强等特点，观测水平在国际同类望远镜中居前列。　　为及时搜索出对地球存在潜在威胁的近地天体，在科技部、中科院和江苏省政府的大力支持下，紫金山天文台和南京天文仪器研制中心联合研制了这台1米近地天体探测望远镜。　　中科院紫金山天文台研究员杨捷兴介绍，这台架设于紫金山盱眙观测台的望远镜采用施密特型光学系统，改正镜口径1.04米，球面反射主镜1.2米，具有大视场、强光力的特点。该望远镜还配备了新一代CCD(电子耦合器件)探测器，这也是紫金山天文台自主研制的目前国内灵敏度最高的CCD探测器，具有漂移扫描功能。有了它的帮助，望远镜便可以将非常暗的星星拍摄下来。　　2006年10月，该望远镜与CCD探测系统联接成功，随后投入了试观测。紫金山天文台研究员赵海斌26日在项目验收会上介绍，三年多的试运行期间，这台望远镜取得了一系列的观测成果，得到了国内外专家的高度评价。　　小行星、近地天体的搜索和危险评估是这台望远镜主要观测目标。据赵海斌介绍，截至目前，他们已经向国际小行星中心上报7万多个小行星的近30万次观测数据 发现了拥有临时编号的新小行星721个 发现并命名了一颗新彗星“P/2007S1(ZHAO)。　　除搜寻小行星外，该望远镜还参与了多个国内外观测项目，包括同步轨道空间碎片国际联测、彗星国际联测、天体测量性能初步分析、死彗星候选体掩星观测等。　　据介绍，进入正式运行后，紫金山天文台将充分发挥该望远镜在视场、精度上的优势，开展多方面的天文观测研究，包括近地天体碰撞预警、小行星及彗星的深空探测预研究 高轨道空间碎片和目标观测 系外行星系统搜索等前沿科学研究。

记者从青海冷湖天文观测基地获悉，世界首台“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”（简称AIMS望远镜）已实现核心科学目标——将矢量磁场测量精度提高一个量级，实现了太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越。AIMS望远镜是国家自然科学基金委员会支持的重大仪器专项（部委推荐）项目，落户于平均海拔约4000米的青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖镇赛什腾山D平台。据了解，经过5个多月的前期调试观测，目前望远镜技术指标已满足任务书要求，进入验收准备阶段。中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地总工程师王东光介绍，科学数据分析表明，AIMS望远镜首次以优于10高斯量级的精度开展太阳矢量磁场精确测量。“这意味着AIMS望远镜利用超窄带傅立叶光谱仪，在中红外波段实现了直接测量塞曼裂距得到太阳磁场强度的预期目标，突破了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题，实现了太阳磁场从‘间接测量’到‘直接测量’的跨越。”王东光说，“塞曼裂距与波长的平方成正比，在AIMS望远镜之前，太阳磁场多在可见光或近红外波段观测，由于裂距很小，观测仪器很难分辨。AIMS望远镜的工作波长为12.3微米，在同等磁场强度下，塞曼裂距增加几百倍，使得‘直接测量’成为可能。”  这是2023年4月8日拍摄的AIMS主体结构。新华社记者顾玲 摄AIMS望远镜是国际上第一台专用于中红外太阳磁场观测的设备，将揭开太阳在中红外波段的神秘面纱。“通过消除杂散光的光学设计和真空制冷等技术，我们解决了该波段红外太阳观测面临的环境背景噪声高、探测器性能下降等难题。”中科院国家天文台高级工程师冯志伟介绍，红外成像终端由红外光学、焦平面阵列探测器和真空制冷三个系统组成，包括探测器芯片在内的所有部件均为国产。该终端系统主要用于8至10微米波段太阳单色成像观测，从而研究太阳剧烈爆发过程中的物质和能量转移机制。此外，AIMS望远镜也实现了中红外太阳磁场测量相关技术和方法的突破，在国内首次实现中红外太阳望远镜系统级偏振性能补偿与定标，“望远系统在中国天文观测中首次采用离轴光学系统设计，焦面科学仪器除8至10微米的红外单色像外，还配备了国际领先的高光谱分辨率红外成像光谱仪和偏振测量系统。”王东光介绍，AIMS望远镜的研制，除了在太阳磁场精确测量方面起到引领作用外，也可在中红外这一目前所知不多的波段上寻找新的科学机遇。　　AIMS望远镜科研团队成员正在观看电脑屏幕显示出分裂的光谱。（受访者供图）据介绍，AIMS望远镜旨在通过提供更精确的太阳磁场和中红外成像、光谱观测数据，研究太阳磁场活动中磁能的产生、积累、触发和能量释放机制，研究耀斑等剧烈爆发过程中物质和能量的转移过程，有望取得突破性的太阳物理研究成果。

2018年是珀金埃尔默进入中国40周年，为了让广大用户更加了解我们，我们从公司档案中搜集整理，汇集成10个“你所不知道的珀金埃尔默”系列故事。接下来的日子会一一与您见面，故事后还有关于本篇故事的有奖答题，快来了解我们，赢取自己的小幸运吧~人类对星空的向往 在历史长河中，人类对于头顶上这片星空的探索从公元前开始就从未停止过。古希腊先人用自己丰富的想象力和浪漫情怀为夜晚的星空划分出一个个星座，寄寓着一个个动人的神话故事。而现代人类早已不满足于用想象力去定义这浩瀚的宇宙，人们渴望着用自己的眼睛更真实地感知我们生活的宇宙空间。经过十多年的筹备，克服了诸多困难之后，1990年，著名的哈勃望远镜发射升空。在此后的20余年中，哈勃为人类展示了众多从未见到过的宇宙奇观。直到今天，哈勃望远镜仍然是人类观测宇宙的主要途径。 珀金埃尔默为哈勃打造核心光学组件 作为一架天文望远镜，哈勃内部的镜子和光学系统是整个观测系统的心脏，因此在设计上有很严格的规范。因为空间望远镜观测涵盖了从紫外线到近红外线的范围，所以需要比普通的望远镜更高十倍的解析力，它的镜子在抛光后的准确性需要达到可见光波长的二十分之一，也就是大约30纳米。 作为红外技术的鼻祖，珀金埃尔默(PerkinElmer)于1937年发明了世界上第一台商用红外光谱仪，此后又发明了世界首台双光束红外光谱仪，并始终保持着行业内的技术领先地位。在此背景下，珀金埃尔默被选中承制哈勃望远镜的光学组件。1979年，珀金埃尔默公司承接了这一项人类历史上从未有过先例的困难任务。此后的3年中，珀金埃尔默设计并制造了哈勃望远镜的光学系统。它采用卡塞格林式反射系统，由两个双曲面反射镜组成，一个是口径2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜，口径0.3米。投射到主镜上的光线首先反射到副镜上，然后再由副镜射向主镜的中心孔，穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像。珀金埃尔默使用了在当时极端复杂的电脑控制抛光机研磨镜子，使用的是超低膨胀玻璃，为了将镜子的重量降至最低，采用蜂窝格子，只有表面和底面各一寸是厚实的玻璃。镜片在1981年底全部完成，并且镀上了75纳米厚的铝增强反射，和25纳米厚的镁氟保护层。在珀金埃尔默的镜片帮助下，哈勃望远镜看到了数十亿光年外的壮丽景色。玫瑰星云、蝴蝶星云这样美丽的“邻居”也透过哈勃，清晰地展现在人类面前。哈勃服役期数次延长，至今仍在为人类服务 从1990年开始，由于各方面原因，哈勃望远镜的服役时间屡次被延长。时至今日，俨然已经是一位发挥稳定的“退休返聘老干部”。由珀金埃尔默一手打造的光学系统在这20多年间一直作为人类在太空中的眼睛为人类探索着宇宙的神秘与瑰丽。作为一家最初由两位天文爱好者创办的公司，这样的机会和责任无疑是对珀金埃尔默最大的肯定与褒奖。（Richard S.Perkin与Charles W.Elmer）随着后续望远镜计划的推迟，在未来的较长时间内，珀金埃尔默的光学系统将在太空中继续为人类对于宇宙的探索提供最重要的真实影像资料。 感谢阅读完成“你所不知道的珀金埃尔默”系列第一个小故事， 为检验你是否认真阅读，赶快来参加有奖答题吧，题目都来自这篇文章，只要答对三道问题，即可参加抽奖，100%中奖哦~~~ 扫描下方二维码立即参加答题：

詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）带来了新的宇宙大片。　　近期，研究人员公布了JWST先进深场河外巡天（JADES）计划的部分观测结果，确定了一些有史以来人们观测到的最早的星系。它们诞生在宇宙大爆炸后的6.5亿年内。这些让天文学家赞叹不已的发现表明，恒星和星系的形成与演化比任何人想象的都早得多。　　在JADES计划中，JWST观测了天炉座所在的星空，发现了有史以来人们观测到的最遥远的星系。　　事实上，早在2004年哈勃空间望远镜就对这片深空进行了为期11天的观测，发现了数千个星系。但与哈勃不同的是，JWST主要在红外波长下工作，这使得它非常适合观测极远的星系，因为当宇宙膨胀时，这些星系的光会被拉伸，使其看起来更红。　　天文学家通过红移来测量这些星系与我们的距离，红移越高，离得就越远。目前JADES计划已经确认了717个红移可能大于8的星系。天文学可以借此了解宇宙早期情况。其中，JWST于2022年底发现的名为JADES-GS-z13-0的星系红移为13.2，这意味着它看起来就像宇宙大爆炸后3.2亿年时的样子，是目前已知宇宙中最遥远天体纪录保持者。　　尽管只有几百光年宽，但JADES-GS-z13-0正在以媲美银河系的速度产出新恒星。这表明早期星系是恒星形成的温床。　　而一个比JADES-GS-z13-0晚产生约3亿年的巨大球状星系则提示科学家宇宙从诞生之初就是动态的。　　JWST还发现了形状像狗骨头的天体，目前推测其红移为11.3，看起来像是大爆炸4亿年后的样子。　　这个“发光狗骨头”似乎是两个正在聚集并结合的较小星系。这意味着，到宇宙大爆炸后4亿年，恒星已经出现并组成了星系，其中两个星系甚至已经聚集在一起。科学家们没有想到宇宙中早期就有这么多星系活动了。　　此外，JWST观测了由哈勃望首次发现的名为GN-z11的星系。从JWST视角看，它像是一个极其紧凑明亮的球体，且在星系边缘有异常的原始氦气袋，表明这个星系包含了宇宙中最早形成的一批恒星。如果这一推测为真，科学家将实现探测宇宙最早一批恒星的梦想。　　在公布的发现中，还有一个外围形成的恒星比中心形成的恒星多的星系。它诞生于宇宙大爆炸后约7亿年，先在紧凑的中心形成了和现在大星系一样多的恒星。然后转战外围区域制造恒星，而这一阶段正是现在科学家们经常观测到的。　　“这是我们第一次能够量化宇宙在早期阶段是由内而外增长的。这令人惊讶，因为理论表明的与此相反。”英国剑桥大学天体物理学家Sandro Taccella说。　　最后值得一提的发现是获得“宇宙玫瑰”称号的花朵状的红色星系。但组成玫瑰星系的天体间可能没有物理联系，因为它们距离不同，红移范围在2.5到3.9之间。　　但这些数值表明它们处于“宇宙正午”的中心。所谓“宇宙正午”是宇宙大爆炸后约30亿年的一个时期，恒星的形成处于峰值。那个阶段星系形成恒星的速度飞快，产生了当今宇宙中已知的大多数恒星。

2月28日，记者从中国极地研究中心获悉，我国首台近红外望远镜在南极昆仑站成功运行。中国第40次南极科学考察队利用该望远镜开展了近红外天文观测以及近地空间环境全时段监测实验。研究人员利用我国自主研制的近红外天文望远镜，成功测定了昆仑站全天空的近红外天光背景亮度等关键数据，为昆仑站开展全年天文和空间观测提供了坚实基础。经过近两个月的运行表明，该望远镜达到设计要求，满足极寒气温、无人值守等严酷环境指标。接下来，科研人员将远程遥控望远镜在无人值守的南极昆仑站开展宇宙和空间观测。在南极最高点建设天文观测阵列中国极地研究中心研究员姜鹏介绍，国际上公认的南极科学高点有4个：南极点、南极的磁点、南极的冰点、南极冰盖最高点。中国南极科考队从1996年开始先后组织开展了6次内陆科学考察，终于在2005年实现人类首次从地面登顶最高点冰穹A，并于2009年在冰穹A建立首个南极内陆考察站——昆仑站。“冰穹A地区，不仅大气稀薄洁净、没有光污染，而且每年有长达6个月的极夜，是地球上最佳的天文观测台址。”姜鹏说。“此次投入使用的近红外天文望远镜，可以承受零下80摄氏度的极寒气温，并且无惧‘地吹雪’对设备的干扰。”负责装备研发的中国科学院南京天文光学技术研究所望远镜新技术研究室副主任李正阳研究员说。为确保望远镜在环境恶劣的南极地区稳定运行，他们在南京建造了一个零下80摄氏度的实验室。“南极地区有时会突然刮起大风，扬起‘地吹雪’，造成设备卡死。”李正阳说，该望远镜应用了自主研发的耐低温光学镜筒、全密封直接驱动电机关键技术，显著提升了设备的极端环境适应能力。我国在南半球部署天文望远镜，有助于开展全面、持续的观测活动。近年来，依托昆仑站，中国科学院与中国极地研究中心合作研制了多台套天文观测设备，其中包括参与人类历史上首次探测到引力波光学对应体全球联测工作的南极巡天望远镜（AST3-2）等。春分过后，南极将进入极夜，无人值守的近红外望远镜将通过远程控制与南极巡天望远镜AST3-2协同开展时域天文学观测，填补昆仑站近红外观测空白。未来，太赫兹望远镜也将进驻昆仑站，进一步拓展南极天文观测波段。与“爱因斯坦探针”携手探秘宇宙“我们肉眼可见的光，只是天体辐射电磁波里很小的一段，红外望远镜是天文观测的重要手段之一。”姜鹏说，红外波段观测为科学家探究宇宙、星系、恒星的形成与演化，了解暗物质与暗能量，寻找地外生命迹象等发挥了重要作用。姜鹏介绍，地球大气也会产生红外辐射对观测天体产生影响，气温越低大气红外辐射越弱，因此南极地区的极寒天气能够较好地抑制天空红外背景噪声。李正阳介绍，长期以来，我国在红外天文望远镜领域相对薄弱，此次投入运行的近红外望远镜波长在1.1—1.4微米，是最接近可见光的波段。根据科研计划，无人值守期间，近红外天文望远镜将锁定几个特定区域进行持续观测，并及时跟踪观测宇宙中的爆发天体。今年1月9日，我国成功将爱因斯坦探针卫星送入太空。该卫星主要科学目标涉及黑洞、引力波等爱因斯坦相对论的重要预言，因此取名为“爱因斯坦探针”。姜鹏告诉记者，宇宙中的爆发现象是目前国际天文研究的前沿热点，爱因斯坦探针卫星的一个重要任务，就是通过在X射线波段探测宇宙中的爆发现象。“我们将发挥红外波段和南极区域优势，与爱因斯坦探针卫星合作观测宇宙中的爆发现象。”姜鹏说。

我国“硬X射线调制望远镜”在轨运行示意图。将于2021年发射的美国“国际X射线天文台”卫星。去年6月发射的美国“核区分光望远镜阵列”高能天文卫星。　　新闻背景　　日前，中国科学院院长白春礼院士表示，该院已经启动硬X射线探测卫星、量子科学实验卫星、暗物质探测卫星、返回式科学试验卫星和夸父计划卫星的工程研制。其中，硬X射线探测卫星、量子科学实验卫星已进入初样研制阶段。　　据悉，硬X射线探测卫星有可能成为我国第1颗天文卫星(即空间望远镜)于近年升空。　　X射线天文卫星主要观测宇宙高能物理过程　　众所周知，天文卫星相当于把天文观测台搬到太空中，所以可轻而易举地改变以往坐地观天的传统，摆脱大气层对天文观测的影响，在全频段范围内对宇宙空间进行详细的观测，对人类科学认识宇宙有革命性的推动。　　宇宙中的万物每时每刻都在不断向空间辐射电磁波。由于各种天体的性质和特点不同，所以它们所辐射的电磁波也不同。天文卫星也叫空间望远镜，它是通过探测各种天体所辐射的不同波谱、不同强度的电磁波，对宇宙进行详细了解的。因此，目前天文卫星大多是按照所观测的宇宙中电磁波谱来分类，即分为红外天文卫星、紫外天文卫星、X射线天文卫星、γ射线天文卫星等。　　这些天文卫星各有所长，谁也不能“一统天上”。这是因为宇宙中的天体由于温度不同而发出各种频段的电磁波，靠1颗天文卫星很难进行全频段观测。一般来说，温度越高，发出的电磁波波长越短。人类可以利用这一特性，通过观测天体发出的电磁波，来分析它们的类型和特征。在电磁波谱中，γ射线的波长最短，X射线次之，后面依次是紫外线、可见光、红外和射电波。　　近些年，随着X射线天文卫星成果颇多，所以越来越受青睐。这种卫星也称空间高能天文卫星或空间高能望远镜，因为它们主要用于观测宇宙中的高温天体和宇宙中发生的高能物理过程。宇宙中很多极端天体物理过程，都会产生发射强烈X射线的高温气体，比如白矮星、中子星和黑洞吸积物质的过程，超新星爆发和γ射线暴的激波和喷流。高能带电粒子在磁场中的辐射以及低能光子的作用、中子星的表面和量子黑洞的蒸发也会产生丰富的X射线。　　由于宇宙中许多天体都散发X射线，因此探测宇宙中的X射线对探索宇宙奥秘具有重要意义。但由于X射线极易被介质吸收，介质对于X射线的折射率近于1，所以在地面进行高能X射线的收集和聚焦是非常困难的事情。也就是说，因为有地球大气的阻隔，在地面上根本无法对宇宙X射线进行观测。即使在太空观测X射线，望远镜的设计也要非常讲究，不能选用折射系统，而且要使射线以掠射方式射入镜面。　　我国首颗天文卫星将拥有最高灵敏度和最好空间分辨率　　我国研制的首颗天文卫星——“硬X射线调制望远镜”将于近年发射。它是一颗工作于硬X射线能区(1～250千电子伏特)的空间高能天文卫星，用于完成深度巡天，可发现大量巨型黑洞、大批硬X射线天体和一系列天体高能辐射新现象，绘出高精度的硬X射线天图。该卫星具有比欧洲“国际γ射线天体物理实验台”、美国“雨燕”更强大的成像能力和独一无二的定向观测能力，能以最高灵敏度和分辨率发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和其他未知类型高能天体,并研究宇宙硬X射线背景的性质。　　这颗天文卫星携带的低能(1～15千电子伏特)、中能(5～30千电子伏特)和高能(20～250千电子伏特)三个望远镜，都是准直型探测器,直接解调扫描数据可以实现高分辨和高灵敏度成像以及对弥散源的成像 而大面积准直探测器又能获得特定天体目标的高统计和高信噪比数据,使“硬X射线调制望远镜”既能实现大天区成像,又能通过宽波段时变和能谱观测研究天体高能过程。　　如果及时发射，“硬X射线调制望远镜”将实现世界最高灵敏度和最好空间分辨率的硬X射线巡天，发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和未知类型天体,探测宇宙硬X射线背景辐射 将通过对黑洞和其他高能天体宽波段X射线时变和能谱的观测,研究致密天体极端物理条件下的动力学和辐射过程。　　美欧日等X射线空间望远镜已取得一批重要观测成果　　从1999年起，一些X射线空间望远镜开始陆续升空，大大开拓了天文学家的视野，使他们有可能了解宇宙中一些最神秘的天体。　　1999年7月23日，美国“钱德拉”X射线空间望远镜升空。其主镜为4台套筒式掠射望远镜。该卫星在0.1～10千电子伏特之间有高的灵敏度，在宽的谱范围内具有高的谱分辨率，因此能研究极弱的X射线源。　　1999年12月10日上天的欧洲“牛顿”X射线多镜面卫星主要用于研究1～120纳米的电磁波谱区域，覆盖了0.1～12千电子伏特的能量范围，在该卫星的10年有效寿命期内，有望收集到宇宙中30000颗星星的X射线光谱。　　2005年7月10日，日本发射了“天体-E2”X射线天文观测卫星。该卫星覆盖的能量范围是0.4～700千电子伏特，可与美国的“钱德拉”和欧洲的“牛顿”共同观测一个天体，利用各自的特长收集资料，为国际天文研究做出贡献。　　2012年6月13日入轨的美国“核区分光望远镜阵列”卫星，使用独特的技术对宇宙中最高能级的X射线进行观测，可观测来自天体的5～80千电子伏特之间的高能X射线，尤其是核光谱。其主要科学目标是深度探索质量超过太阳10亿倍的黑洞，并了解粒子在活动星系核中是如何被加速到光速的百分之几，以及研究超新星残骸以了解重元素如何在超新星中形成。其一个10米长的桅杆，在发射时呈折叠状态安放,入轨后大约7天内逐渐展开，以帮助探测装置准确聚焦。　　此前发射的“钱德拉”X射线空间望远镜主要工作在低能X射线领域，而“核区分光望远镜阵列”主要工作在高能X射线领域，是第1颗专注于高能X射线的空间望远镜，其影像清晰度比观测同光谱区的其他任何望远镜都要高至少10倍，敏感度则提高至少100倍。这样的强强联合有助于回答有关宇宙的一些最基本问题。“核区分光望远镜阵列”卫星已取得一些成果，包括拍到银河系核心黑洞X射线爆发。　　延伸阅读　　2021年“国际X射线天文台”或将入轨　　由于X射线空间望远镜一直持续不断地做出重大天文发现，所以世界一些国家还正研制新的空间高能天文望远镜，仅2013年就将发射3个。　　计划2013年发射的俄罗斯的“光谱-X-γ”卫星，主要用于探测上千个星系团和星系群中的热星系际介质以及星系团之间的纤维状热气体，从而研究宇宙的结构演化。　　印度的“天文卫星”(AstroSat)也拟于2013年入轨。它是印度首颗天文卫星，主要用于监测宇宙天体源的辐射强度变化 对X射线双星、活动星系核、超新星遗迹和恒星冕进行光谱观测 监视可能出现的瞬变源等。　　2013年，日本将发射“天文-H”高能天文卫星,它第一次采用微量能器聚焦在0.3～12千电子伏特能区，预计该卫星将在空间高能天文领域做出大批重要的发现，对于理解宇宙的极端物理现象，尤其是强引力场和强磁场中的物理过程做出重要贡献。　　2021年，用于取代“钱德拉”和“牛顿”的“国际X射线天文台”将入轨，它由美欧日联合研制，用于捕获宇宙边缘处黑洞周围发出的信号，并研究它们和宇宙原初星系的关系以及共同演化，了解宇宙的起源和组成，宇宙中各种元素的形成和如何通过恒星、宇宙爆发和粒子加速传播和扩散出去等。该卫星装有口径约3米和焦距12米的光学系统和6个焦平面探测器系统，所以具有前所未有的综合科学能力。其有效面积和能量分辨率将远远超越以前所有的空间高能天文卫星。　　由此可见，X射线空间望远镜的发展方兴未艾，是空间天文学的最重要前沿领域之一。

红外暗云是一种超低温（绝对零度以上10-30度）、冷暗致密的星际物质聚合体，是恒星形成和星际化学演化的主要场所，包含了这些过程的最重要原初状态信息。与此相关的许多重要前沿问题一直是国际学术领域关注的热点，特别是大质量恒星形成区域的化学演化时标及其与大质量恒星形成的关系，至今依然没有结论。来自中国科学院国家天文台、上海天文台等多个单位的研究人员组成的研究团队，针对该领域的主要科学问题，使用65米天马望远镜，开展了大样本的分子谱线观测研究，扩大了红外暗云的探测样本；综合天体化学模拟和观测数据，有效确定了红外暗云的化学演化时标等信息。该样本包含了银河系内的几十个红外暗云，观测波段是天马望远镜的K波段（18-26.5 GHz），主要探测的目标谱线是三条具有很强化学表征性的分子探针——氨分子（NH3）、硫化双碳（CCS）和氰基乙炔（HC3N）。碳链分子和含氮分子可以敏感地示踪冷暗气体的化学演化时标，利用氨分子的超精细反转跃迁还能测定目标天体的气体温度[1]。CCS是用于标定极早期冷暗气体的重要化学成分，此前历史上所有观测仅在8个红外暗云中探测到了CCS。而该研究工作则一次性得到了15个新增的探测结果，使得CCS红外暗云样本从8个增加到23个，大大增强了红外暗云中碳链分子和含氮分子的统计学意义。天马望远镜可长期稳定工作，且相较于此前的观测整体上具有更高灵敏度，从而为探测结果提供了有力保障。该工作进一步通过天体化学数值模拟，并与观测数据进行比对，有效确定了红外暗云的化学演化时标。结果显示，碳链-含氮分子的丰度比值，能够很好示踪红外暗云的化学演化。特别是具有CCS探测率的暗云，它们的演化年龄仅为20万年甚至更早，相对于较为成熟的恒星形成云核，它们极为年轻。然而这些暗云团块却已经具有了较高的面密度，这说明年轻的团块中稠密气体的聚集程度已相当可观。图1：在红外暗云SDC18.787-0.286探测到的各条谱线，背景为红外波段（WISE天文卫星在3.5-22微米波长范围内的公开数据）图像, 黄色圆圈表示天马望远镜的波束[2]覆盖范围。（右）红外暗云化学模型预言的分子含量比例演化趋势（带箭头的曲线）与观测数值的比对。不同颜色曲线代表不同的环境气体密度，节点数字标记了演化年龄（年），灰色数据点为前人观测，黑色方块为本次研究工作获得CCS新探测数据的样本点。从图中可以看出，化学模型的预言与数据点符合较好，对这些暗云的演化年龄给出了明确标定。该研究工作第一作者为中科院国家天文台李菂、吴京文研究员团组的博士生谢津津。国台陈龙飞博士和任致远博士共同分析观测数据并分别提供了化学模型和氨分子温度测量模型。这项工作已经被《中国科学：物理学 力学 天文学》接收（预印本：arXiv:2103.12985）。国家天文科学数据中心为天文观测设备和研究计划提供数据与技术服务。注1：氨分子（NH3）被认为是星际介质的灵敏温度计。由国家天文台博士研究生王珅、任致远和李菂研究员开发的氨分子超精细谱线温度算法（HFGR），能够准确利用超精细结构的积分强度来计算分子云的气体旋转温度和热力学温度。与传统的利用氨分子计算气体温度的方法相比，HFGR算法只依赖于观测得到的谱线强度比，能够避免线宽和不透明度在谱线拟合时所造成的不确定性，因此对于更大范围的参数更加稳定和可靠。该算法已经发表于英国皇家天文学月报（MNRAS, 2020, 499:4432）注2：射电望远镜的波束，指望远镜主轴方向接收天空射电辐射的立体角范围，对应采集到天空图像的角分辨率。

智利北部阿塔卡玛沙漠,阿塔卡玛射电望远镜在星辉斑斓中屹立 　　　　近日，世界上迄今为止规模最大的地面射电望远镜阵列项目――阿塔卡玛射电天文望远镜全部落成并投入使用，揭开遮蔽我们视野的宇宙大幕。它可以帮助天文学家捕捉到宇宙中更加寒冷的天体(分子气体、星尘、大爆炸辐射等)并提供正在形成当中的星系、恒星或者行星的图像。建成后的66个抛物面天线作为1架巨大的射电望远镜工作，拥有0.01角秒的分辨率，相当于能看清500多公里外的一分硬币，其视力超过“哈勃”太空望远镜10倍。　　66个抛物面天线组成　　它的建设工程始于2002年，是由东亚、欧洲和北美一些国家参与的国际项目。天线阵的建设地是智利北部海拔5000米的阿塔卡玛沙漠，整个天线阵有总计66个抛物面天线。望远镜将主要用于获得有关星系和行星演变的数据，寻找新天体以及探寻宇宙中是否存在能进化成生命的物质。　　就在去年，这一设备的观测结果确认在一颗褐矮星，即所谓“失败的恒星”周围存在一个原行星尘埃盘。同时还对围绕北落师门(南鱼座α)运行的行星进行了观测，并确认这些行星比原先认为的更小。　　66台望远镜全部建成之后，天文学家们预计将会有更多更大的发现。这台设备在毫米波段工作，这是一种波长比无线电波更短但是比可见光更长的电磁波。在这一波段科学家们将可以窥见围绕年轻恒星的低温尘埃带，并观察原始行星的形成。　　可观测地球大小行星　　美国国家科学基金会天文学分部主管詹姆斯・ 列维斯塔德在本月5日的一次新闻发布会上表示，利用这一设备，天文学家们将可以探测到地球大小的行星。他表示：“阿塔卡玛望远镜已经观测到在恒星周围存在尘埃环，这些尘埃环非常窄，模型显示这些狭窄的尘埃环间隙中存在行星体。”他说：“尽管你看不到这些行星本身，但是你可以看到这些行星造成的影响。而这也将是阿塔卡玛望远镜设备进行系外行星观测的主要方式。”　　自从1995年发现第一颗系外行星以来，科学家们已经找到了数千颗可能是系外行星的疑似目标。仅仅是美国宇航局一家，其发射的专用于搜寻系外行星的开普勒空间望远镜迄今已经发现2740颗这类疑似目标。在搜寻活动的早期，科学家们最先发现的是那些木星大小的系外行星体，而随着技术的进步以及观测时间的积累，科学家们逐渐开始发现地球大小的系外行星。　　而在这其中所缺失的环节便是行星形成的早期阶段。现有科学理论认为太阳系是在早期的原始太阳星云中形成的。随着这些尘埃颗粒之间的相互碰撞，积聚，成长，原始的行星开始形成。然而年轻的恒星系统周围往往“云遮雾绕”，在光学或可见光波段难以窥见其全貌。而这便是阿塔卡玛望远镜设备的施展其能力的舞台。　　这一设备在归属上由欧洲南方天文台管理。欧南台阿塔卡玛望远镜项目主管沃尔夫冈・ 怀尔德表示：“我们将会目睹闻所未闻的宇宙场景。”他表示，阿塔卡玛望远镜将目睹低温气体逐渐形成原行星，并了解行星从恒星周围的尘埃盘中逐渐形成的过程。　　中国科学家参与超导探测器研制　　――――专访中科院紫金山天文台研究员单文磊　　问：阿塔卡玛望远镜阵列落成有何意义?和哈勃望远镜相比，有何优势?　　答：在宇宙学研究中，观测设备与其说叫“望远镜”，不如说是“望古镜”。距离我们越遥远的天体发射的光需要更漫长的时间才能被我们接收到。因此看得越远，意味着越能够穿越时空，看到宇宙早期的模样。阿塔卡玛望远镜不但在分辨能力上高于哈勃望远镜，而且能够看到哈勃望远镜看不到的早期宇宙的图景。这是因为宇宙膨胀造成早期宇宙中的光线波长变长(科学上叫红移)而落入望远镜的观测频段。　　正因为如此，阿塔卡玛望远镜是研究一百亿年以前宇宙从黑暗时期破壳而出的第一代恒星和星系的最好观测设备。对于距离我们较近的天体，阿塔卡玛望远镜凭借其高分辨率，能够揭示正在形成的幼年恒星的模样，而且能够发现那些幼年恒星周围正在形成的行星。这些行星中的一些将必然孕育地外生命和文明。除此之外，阿塔卡玛望远镜还有一个重要特点，它能够通过高精度光谱分析出被观测天体组成的化学成分，探知宇宙这个化学实验室的运行和演化规律。　　问：阿塔卡玛望远镜的分辨率达到0.01角秒，相当于什么概念?　　答：望远镜的分辨本领取决于被探测光的波长和天线口径的比例。波长越短，口径越大，望远镜的分辨本领越高。如果将人的眼睛当作望远镜的话，阿塔卡玛望远镜所观测的光的波长要比人眼看到的光的波长要长，大约是300微米(人的头发直径约是50微米)至3毫米，要达到人眼的分辨率，需要2米至20米的口径。　　然而阿塔卡玛望远镜最大等效口径达到了18公里，分辨率比人眼高1千万倍，达到了0.01角秒。这个分辨率足够在北京看到南京的一辆普通小轿车，超过了哈勃望远镜的0.02角秒的分辨率。技术上建造这样大的高精度单天线望远镜是不可能的。目前最大的单天线射电望远镜是美国的阿雷西博望远镜，口径305米。我国正在贵州建造一个更大的单天线望远镜口径为500米。　　问：为什么建在高海拔的智利沙漠高原?　　答：望远镜建造在海拔5000米的智利阿塔卡玛高原上。这个地方海拔高，水汽少，附近南美洲西岸的低温洋流更使得这里异常干燥。　　在这里建造是因为水汽对望远镜有显著的影响，对毫米波、亚毫米波有强烈的吸收。存在较多水汽时，好像隔着毛玻璃看星空，观测效果会大打折扣。因此这个波段的望远镜都建造在水汽少，海拔高的地方。我国的大口径毫米波望远镜是紫金山天文台的德令哈13.7米口径望远镜，就坐落在青海省德令哈市附近海拔3000米的地点。　　问：中国科学家在阿塔卡玛望远镜项目中有贡献吗?　　答：阿塔卡玛望远镜是灵敏度最高的观测设备，能够探知宇宙深处原子的扰动。这得益于每一面天线后面的高灵敏度超导探测器。这些探测器被冷却到接近绝对零度(零下270摄氏度)，在这样的低温下，组成探测器的原子几乎凝结不动，热噪声被消除，来自天体的微弱信号才能够被感知。　　超导探测器类似人视网膜上的灵敏的感光细胞，是阿塔卡玛望远镜的核心器件之一，而这种超导探测器技术恰好是中国科学院紫金山天文台的特长。阿塔卡玛望远镜是国际大科学工程，由欧洲、北美和亚洲共同出资建造。中国虽然没有正式加入该项目，但中国科学院紫金山天文台于2004年与日本国立天文台签署关于阿塔卡玛望远镜共同研究的备忘录，并以单文磊研究员、史生才研究员为主参与阿塔卡玛两个波段的超高灵敏度接收机的研制工作。中国科研人员在这两个波段超导探测器的研制工作中起到了关键作用，所设计的探测器被阿塔卡玛望远镜所应用。在66面阿塔卡玛望远镜的每一个中都包含中国科学家的贡献。

11月9日从燕山大学获悉，该校教授赵永生带领团队，成功参与了上海65米射电望远镜中副反射面精调机构的研发工作。　　副反射面精调机构是大型射电望远镜的关键部件之一。为实现天线系统高精度实时轨迹跟踪控制，望远镜还须在副反射面和支撑桁架之间增设并联精调机构，以补偿由于重力变形或外界风、雨、雪等因素而引起的天线性能和指向的变化，并适应L频段馈源工作的要求，使天线工作处于最佳状态。针对天线副反射面精调机构运动精度高、长期工作可靠性高以及环境适应性好的要求，赵永生团队很好地完成了任务。

对2023年可能发生的世界科技热点事件，多家国际主流媒体进行了展望，均把中国空间站工程巡天望远镜（即“中国巡天空间望远镜”，英语简称“CSST”）列入其中，认为它的飞天将与美国发射新型火箭、启动小行星采矿任务等成为人类探索或利用太空新的年度里程碑。根据最新版的中国航天白皮书，在天宫空间站全面建成以后，我国将适时启动CSST发射、部署工作，开展更加广泛的天文调查。中国载人航天工程办公室曾向外界表示，我国首个大型巡天空间望远镜计划于2023年发射，开展广域巡天观测，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究。空间光学观测领域将升起的新星说到天文望远镜，很多人第一时间想到的可能是“中国天眼”，即位于贵州平塘的500米口径球面望远镜（FAST）。作为我国近年来建成的重大科技基础设施，FAST以其超大的体量规模、优异的探索能力和丰硕的初期探测成果收获了超高的人气，享誉海内外。与FAST相比，CSST目前的知名度虽然不那么高，但是对于业内人士来说，它是一颗在光学望远镜开展天文观测领域正在冉冉升起的新星。FAST与CSST之间除了知名度大小不同之外，当然还有诸多相异之处，其中最根本的区别在于它们分属不同的天文望远镜类型。FAST是射电望远镜，接收的是天体发出的无线电波，而巨型球面镜就是其接收无线电波的天线，它把微弱的宇宙无线电信号收集起来，然后传送到接收系统中去放大，接收系统从噪音中分离出有用的信号，并传给后端的计算机记录下来。计算机记录的结果显示为许多曲线，供天文学家研究分析，从而获得各种宇宙信息。因为无线电波可穿透宇宙空间，所以射电望远镜不太会受光照和气候的影响，可以全天候、不间断地工作。CSST是光学望远镜，捕捉的是近紫外至可见光波段，通过组成望远镜的直径大、焦距长的物镜和直径小、焦距短的目镜，实现远距离物体近处成像。这样，人们通过光学望远镜，就可以观察到很远的天体。由于受到地球浓厚的大气层、电离层、臭氧层和地磁场等综合因素影响，地基光学望远镜观测能力有限。随着航天科技的进步，消除上述因素影响的太空光学望远镜应运而生，这就是分别于1990年4月和2021年12月升空的哈勃太空望远镜和韦伯太空望远镜。中国巡天空间望远镜将紧随其后，成为人类新的“飞天巨眼”。分为两大部分，拥有5大装备CSST将是一个块头超大的太空飞行器，对其具体个头大小，中国空间站工程巡天望远镜科学工作联合中心主任、国家天文台副台长刘继峰曾这样描述：“大小相当于一辆大客车，立起来有3层楼高，口径为2米。”从目前披露的信息来看，巡天空间望远镜总长约14米，最大直径约4.5米，发射质量约16吨。CSST巡天光学设施责任科学家、中科院国家天文台研究员詹虎介绍说，CSST主要分成两部分即“平台段”与“光学设施段”，前者其实就是CSST的“资源舱”，负责为其太空飞行提供动力，后者则是CSST主体载荷，包括5台观测设备，即巡天模块、太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪。正如其名字所表明的那样，CSST的主要使命是“巡天观测”，也就是对天体进行普查，能够清晰、精细地观察到成千上万的星系，带来全景式宇宙高清图，因此该望远镜占据最主要观测时间的是巡天模块。据詹虎透露，“巡天观测”约占CSST运行时间的70%。据中国科学院国家天文台研究员李然介绍，为了保障“巡天观测”成像质量和能够接收广阔视场的信息，CSST巡天模块安置了30块探测器，总像素达到25亿。其中18块探测器上设置有不同的滤光片，这使得它可以获得宇宙天体在不同波段的图像，留下彩色的宇宙样貌；另外12块探测器则用于无缝光谱观测，每次曝光可以获得至少1000个天体的光谱信息。在整个巡天周期里，巡天模块将会覆盖整个天空面积的40%，积累获得近20亿星系的高质量数据。詹虎和李然在介绍CSST超强“巡天观测”能力的同时，强调其精细观测能力也很强。该望远镜配备的太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪都是精测模块，它们将依托各自特点开展系外行星探测、星系核心区域空间可分辨光谱观测，近邻星系中性碳研究，宇宙超级深场观测等众多特色科学观测。更适于巡天，便于维护升级同为太空光学望远镜，CSST与哈勃望远镜相比有什么特点呢？对此，詹虎回答说，CSST更适于巡天，其巡天相机的镜片口径为2米，虽然略小于哈勃望远镜的约2.4米，但是其视场约是哈勃望远镜的300倍，可以比较快地完成大范围宇宙观测。李然打了个形象的比方：好比山上有一群羊，哈勃望远镜能看到其中一只羊，而CSST可以把成千上万只羊都拍下来，而且每一只的清晰度都和通过哈勃望远镜看到的一样。CSST的巡天特长可以说是“与生俱来”的。作为我国载人空间站旗舰级项目，CSST是我国迄今为止最大的空间天文基础设施，在项目设计之初就瞄准了大视场、高像质、宽波段等方向。对此，李然解释说，哈勃望远镜是人类空间望远镜先行者，已经取得了丰硕的科研成果，CSST只有采取与之不同的创新设计，才能更进一步促进空间天文学的发展，进一步拓展人类认识的边界。创新设计可供选择思路有两种：一种是建造更大口径的太空望远镜，以看得更深，获得更暗弱天体的信息；另一种是建造可以观察更广阔天区的太空望远镜，以更高的效率巡天观测，更系统地研究宇宙空间。中国有关方面根据相关实际情况，为CSST选择了第二种思路。CSST的另一个显著特点是与空间站相得益彰。从CSST的中文全称“中国空间站工程巡天望远镜”可以看出来两者之间的密切联系。具体来说，CSST以天宫空间站为太空母港，平时观测时远离空间站并与其共轨独立飞行，在需要补给或者维修升级时，主动与“天宫”交会对接，停靠太空母港，不仅能够保障其在10年寿命期内可以正常运行，有效避免出现类似哈勃望远镜遭遇故障约3年无法修复的情况，而且能够延长在轨寿命，实现超期“服役”。历时10余载不断调整完善CSST是中国科学家特别是光学、天文学界专家和航天科技工作者长期通力合作的结果。詹虎介绍说，2009年12月，中国载人航天工程空间应用系统的总部组织召开一系列研讨会，探讨空间站在微重力科学、天文学、生命科学、地球科学等领域的科学目标与研究方向，由此拉开了CSST项目的序幕。 2013年11月，CSST正式立项。詹虎特别指出，根据立项时的方案，CSST是与空间站实验舱直接相连，但由此带来一些问题。比如，空间站组合体的姿态变化、结构形变以及各种振源对其形成的扰动都会使凝视观测的像质严重退化。再比如，空间站周围可能存在的污染环境和颗粒物、空间站大致对地定向的姿态其结构对观测方向的限制以及舱体和太阳帆板等各处表面产生的杂散光等因素，都不利于天文观测。鉴于此，2015年，该方案被调整为CSST与空间站共轨独立飞行并获得批准。之后经过遴选，CSST配备的巡天模块、太赫兹模块等5台仪器被确定下来。2022年4月，CSST初样研制进入关键期。当年底，初样鉴定件研制完成。据巡天光学设施总体主任设计师、中科院长春光机所研究员徐抒岩透露，在完成望远镜各个子系统、组件、单元集成测试试验工作后，即转入正样研制和飞行件的研制工作，随后与巡天平台集成开展联合试验，进行发射场测试，最后择机发射。在CSST研制等工作紧锣密鼓推进的同时，观测数据处理准备工作已经着手推进。据李然介绍，CSST在全周期将会产生50PB的科学数据产品，有关部门已建立了一个由天文学家、数据专家和计算机专家组成的团队，致力于开发CSST科学数据处理系统，产生供全国乃至全世界天文学家使用的天文图像和星表，开展进一步研究。有望为世界天文学发展作出重要贡献CSST还未升空，但是其致力于打造的面向国际开放的、先进的空间天文台，将为人类认识世界提供新的可能性，吸引了全球科学家特别是天文学家、物理学家的目光。在CSST科学工作联合中心网站上，人们可以看到CSST瞄准的7大科学目标，其中涉及宇宙学、星系和活动星系核、银河系及近邻星系、恒星科学、系外行星与太阳系天体等，每一项都指向当代科学最前沿。比如，利用CSST大天区巡天和超深场观测提供的丰富观测数据，对宇宙加速膨胀和暗能量、暗物质等进行研究，对星系的形态结构及其演化、活动星系与超大质量黑洞等进行研究。李然表示，CSST有望帮助人类探索并解答关于宇宙的物质构成、结构、演化等基本问题。詹虎指出，天文探测能力的提升推动人类对宇宙认知，每次观测深度、广度、波段、测光精度等方面的突破，都会带来重大发现，甚至引发天文学和物理学革命性发展。CSST综合性能优异，在一些指标上大幅超越以往项目，在同期巡天项目中像质最好，近紫外波段的观测能力独一无二。李然满怀信心地表示，CSST不仅有望在宇宙加速膨胀机理的研究等方面取得突破，而且将打开更广阔的发现空间，为世界天文学的发展作出重要贡献。

在天文研究领域，大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)与一位女科学家的名字连在一起——中国科学院院士崔向群。　　近日，在第28届国际天文学联合会大会召开前夕，《中国科学报》记者在国家天文台见到了崔向群。　　崔向群认为，在大型天文仪器研究领域，中国人应该有充分的自信，走自主研发的道路，大力发展极大光学/红外望远镜。　　崔向群告诉《中国科学报》记者，已建成的LAMOST、南极的AST3和将建的KDUST都是巡天望远镜。我国重视巡天无疑是非常正确的，但与美国和欧洲相比，他们不仅有巡天的望远镜，也有很多精测的望远镜。　　“中国拥有一架精测的大望远镜是当前最重要的事。建造30米级望远镜不仅对我国天文学的发展有极重要的意义，而且对望远镜技术和相关高技术的发展也有极重要的意义。”　　首先是30米级望远镜对我国的天文学研究将起到巨大的推动作用。用美国30米望远镜计划(TMT)的话可以简单地说明：波长0.8微米以上通过自适应光学获得的图像，分辨率、集光量比目前的地面望远镜大得多，也将超过10米以下大口径的空间望远镜，而红外是研究早期宇宙最重要的波段。30米级的极大口径望远镜是通用型的望远镜，除了满足已知的科学目标外，还将有很大的各种新发现的余地。　　其次，要瞄准国际前沿，保持与西方发达国家相同的水平。目前世界上已有14架8～10米的望远镜，如果下一步我们也造一架同样的望远镜，等10年后造出来的时候，已经落后国际上20～30年了，而且那时8～10米的望远镜对前沿研究来说又显得太小了。“LAMOST研制成功，使我国实现了跨越式的进展。如果我们原地踏步，10年后我们就又落后了!”　　再次，是我们已经拥有了技术上的可能性。“LAMOST从工程规模上讲是一架8～10米级的望远镜，通过它的研制，我们已经创造性地掌握了极大望远镜的关键技术——主动光学，中国已有能力研制30米级的极大望远镜。”　　崔向群认为，望远镜核心技术的发展是不可能完全依靠国际合作的。一个典型的例子是，尽管欧洲与美国非常友好，但欧洲南方天文台就是欧洲为了发展天文学、与美国竞争而建立的。欧南台建立之初就建造了3.6米望远镜，到上世纪80年代后期又建造了4架8米VLT，与美国的两架10米Keck望远镜相竞争。现在欧洲又提出超过美国的39米地面光学/红外望远镜的计划，他们的道路值得我们学习。　　同时，我国已经具备了相应的经济实力。以中国为主建造30米级的望远镜约需50亿元人民币，我国只要能投入25亿元，就可以寻找国际合作伙伴了。如果经费紧张，也可考虑建造一架约20米的大望远镜，造价可降低一半，到2020年建成后将是国际上4架30米级(20～40米)望远镜之一。　　至于30米望远镜的台址建在何处，崔向群早已作了考虑。她认为，我国西部有可能找到30米望远镜的台址。还有一种方式是通过国际合作将望远镜放到有优良台址的国家。　　LAMOST项目的成功，使崔向群相信中国人有能力在天文仪器上走出一条自主创新的道路。“长期以来，我们习惯了什么东西一定要外国人先有了我们才能有，其实大可不必。学术界对自己目前已有的好东西要肯定，对自己已有的能力要承认，不能盲目地认为中国人什么都不行，只能靠西方国家发展或总是跟在西方国家后面发展。当然我们也不能盲目自大。”　　崔向群说，天文学是基础学科，在任何国家要政府投钱相对都不是很容易，那就要求我们必须用最少的钱做出最多、最好的事。“靠什么?靠clever(聪明才智)。”天文学和其他学科一样，要走以我为主的发展道路，“现在极大望远镜最重要的技术——主动光学技术已经解决了，通过成功研制LAMOST，我们已站在与发达国家同一个起跑线上，下一步的目标应该是趁热打铁不停步，把30米级极大光学/红外望远镜的工作推动起来”。　　崔向群也希望这次的国际天文学联合会大会能够对中国天文学发展起到应有的促进作用，“中国天文学会已经成立90年了，加入国际天文学联合会也已77年，这是第一次在中国开会，我们要把握这次机会”。

1992年，我国一位天文学家在《自然杂志》上发表了4篇文章探讨当时天文科学的发展，在这组文章的最后一节，他对我国天文设备建设提出了几则设想。3年后，他重读这4篇文章，在手稿中写道“……觉得好像是一个跳伞者，伞已经在空中张起，眼睛盯着目的地但却还没有落到实地。像一支音乐停在接近尾声的一个休止符上。”　　这位天文学家，就是1980年当选中国科学院学部委员（院士），历任北京天文台研究员、台长、名誉台长，为天文事业整整奋斗了70年的王绶琯，而他在手稿中提到的，使这段“停在接近尾声的一个休止符上”的音乐成为一段完整乐章的办法，则是建造大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜——郭守敬望远镜（LAMOST）。　　作为我国自主创新的、世界上口径最大的大视场兼大口径及光谱获取率最高的望远镜，LAMOST与王绶琯的渊源要追溯到20世纪80年代。当时我国正值现代天文学的第二次重建，“五台四校一厂”的学科基地已经立稳脚跟；天文实测条件正从“基本为零”转变为“最最起码的水平”；一批中青年天文人才这时已崭露头角。王绶琯惊喜地发现，这样的人与物的基础，虽然还很薄弱，但只需进一步巩固、完善，便能发起一次“前哨战”，在天文“主战场”上，开拓前沿，取得突破。　　当时的天文学界存在一个困扰了研究者们多年的难题，即望远镜的大口径和大视场无法兼得。大视场是指望远镜可观测到的星空的面积足够大，这样就可以同时观测更多的星星。大口径是指望远镜镜面的直径大，这样就可以观测到足够暗的星体。　　在此前使用的三种常规光学望远镜中，折射望远镜具有较宽的视野，但它的镜片不能做大；反射式望远镜可以把镜片做大，获得大口径，但是它能够观测的范围比较小，无法获得大视场；折反射望远镜能够获得大视场，但由于它的折射镜片太复杂，无法做大，因此不能同时获得大口径。　　如何解决大口径与大视场“鱼与熊掌不可兼得”的问题？这一困惑摆在了国内外所有天文学家的面前。　　20世纪80年代的一个夜晚，在从宁波驶向舟山的船上，王绶琯与当时都还是青年科学家的陈建生院士和苏定强院士一道，讨论我国下一步的天文设备建设。他们想到，想要在我国天文学方面做“有米之炊”，是不是要考虑“做个什么东西”，解决这个“鱼与熊掌不可兼得”的问题。　　在这次被王绶琯称作“海舟夜话”的谈话结束后不久，他们便把目标定在配置多根光学纤维的“大天区面积大规模光谱”的开拓上。接着是LAMOST建设方案探讨，从陈建生主持的“150/220厘米中国施密特望远镜”的论证，到苏定强设计的“子午装置—焦面跟踪”的施密特型望远镜，再到最终LAMOST方案形成时苏定强“主动反射板”画龙点睛的一笔，LAMOST建设方案先后经过多次学术讨论，三易蓝图。　　1993年4月，以王绶琯、苏定强为首的研究集体提出LAMOST项目，并建议将其作为中国天文重大观测设备列入“九五”期间国家重大科学工程计划。　　1994年7月，两位青年科学家褚耀泉、崔向群在英国的一次国际会议上报告了LAMOST建设方案，引起了强烈反响。　　从诞生于海舟中的一个想法到国际会议上使同行们兴奋的方案，王绶琯参与见证了LAMOST的成长史。1995年，他在论文中回忆道，“LAMOST方案的思考和建构，反复历经十年。参加的同志前后近二十人，参加者从不同专业、不同研究领域出发，切磋琢磨、求同存异，蜿蜿蜒蜒把力气汇聚到了共同点。正因为参加者的出发点不同，就有了集思广益。而参加者从不同出发点走向目标，不同思想、不同方法在同时前进中磕弹转并，就有了各自的蜿蜒曲折。”　　1996年7月，国家科技领导小组决策启动国家重大科学工程计划，LAMOST列入首批启动项目；2001年8月，LAMOST项目批准开工建设，2008年8月全部项目建设任务完成；2008年10月16日在国家天文台兴隆观测基地举行LAMOST落成典礼，2009年6月LAMOST项目顺利通过国家验收。　　近年来，一系列天文学领域的新研究发现不断刷新着人们对于宇宙的认知：在银河系中发现一颗恒星级黑洞；为银河系重新画像，发现银河系比原来认识的增大了一倍；改写银河系晕的面貌，精确称量出银河系的“体重”；发现一颗目前人类已知锂元素丰度最高的恒星；通过监测恒星“心电图”发现绝大多数富锂巨星的“真身”是红团簇星；发现类太阳恒星经过氦闪普遍可以产生锂元素的机制；获取了大样本恒星年龄信息，揭示银河系“成长史”……在这些发现的背后，都少不了LAMOST的参与，它已经成为天文学家们亲密无间的“合作伙伴”。　　截至2022年9月，LAMOST已运行11年，共发布了约2000万条光谱数据。每天夜晚，LAMOST都在华北大地上仰望星空。而在浩瀚宇宙中，被命名为“王绶琯星”的小行星也正熠熠生辉。

9月25日，据中国之声《新闻纵横》报道，现在是北京时间8点15分，再过几个小时，位于贵州省平塘县，具有我国独立自主知识产权的国家重大科技基础设施、直径500米的球面射电望远镜“FAST”就要正式启用了。　　射电望远镜就像一个巨型的卫星信号接收天线。它坐落在贵州平塘的“大窝凼”山间，四周高山环绕，中国科学家就利用这里的喀斯特地形，将大射电望远镜建在这里。大射电望远镜由4000多块反射面板组成，总面积约25万平方米，相当于30个足球场的大小。周围还建有6个钢架塔，大射电望远镜球面就架在6个钢架塔之间，犹如一口大锅放在崇山峻岭中。　　FAST作为一个多学科基础研究平台，为科学家提供了一个强大的探测无线电波的一个工具，在国家重大需求方面具有重要应用价值。主要有三个方面的科学目标，首先，它的强大敏感性，能接收到137亿光年外的电磁信号，接近于宇宙的边缘 第二方面是除了巡视宇宙中的中性氢，研究宇宙大尺度物理学，以探索宇宙起源和演化，还将观测脉冲星，研究极端状态下的物质结构与物理规律，甚至可以搜索星际通讯信号，开展对地外文明的探索。第三个方面是，未来，FAST将有能力把中国中性氢观测能力从地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍，观测暗物质和暗能量，寻找第一代天体等其他一些的应用。　　生态方面是这样的。望远镜的反射面板可以看到它上面透了很多孔，这个孔透孔率达到50%以上，完全可以把雨水、阳光透过去，所以地面的植被还可以照样去生长，对环境保护还是很有利的。　　FAST的建设使边远闭塞的黔南喀斯特山区变成世人瞩目的国际天文学术中心，成为把贵州展现给世界的新窗口。黔南州还在平塘县克度镇配套建设天文体验中心、天文教育园等项目，积极打造旅游天文小镇，推动当地经济发展。　　跟曾经世界最大的阿雷西博射电望远镜相比，FAST的综合性能提高了约10倍，能够看到更远、更暗的天体。那么如此的庞然大物是如何架设起来的，让“天眼”睁眼看宇宙的又付出了怎样的艰辛。　　“假设你在月球上打电话，FAST可以探测到你的信号。”这是中国科学院国家天文台“FAST”项目总工艺师王启明，对这台目前世界上最大的单口径射电望远镜灵敏度的形容。　　对于射电望远镜来说，口径越大，看得越远。全世界的射电天文学家都追求建造更大口径的望远镜，以提高灵敏度。早在1994年4月，中科院国家天文台就开始了这项工程的选址工作。大口径射电望远镜的选址，地貌要最接近天线锅的形状，这样方便建造，工程量小，不用开山炸石，同时附近5至10公里范围内不能有电磁波信号发射。李菂这样描述：真正开始运行的时候，可以想象它就是在一口500米的锅里头，然后有一只300米的碗。这只300米的碗在500米的锅里运动，等效地构成一个主动、可动、能够克服地球自转的，非常准确灵敏观测太空的仪器。　　为了给这口“大锅”安家，团队成员几乎把贵州的喀斯特地貌区“挖”了个遍，同时有两路人马独立搜寻，初步确定了300多个候选洼坑。然后又通过计算机模拟工程填挖量，从中选出30多个实地考察，最后才选中了不大不小、深度合适、形状很圆、适于施工建设的“大窝凼”，“大窝凼”的喀斯特地质条件可以保障雨水向地下泄流,不在表面淤积而损坏望远镜。　　2014年7月17日，FAST工程一大技术难点开始启动：制造和安装索网。这是世界上跨度最大、精度最高的索网结构，也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系，6670根主索和2225根下拉索完整地拼出了“天眼”的索网。　　索网建成，反射面安装工程随之开始。反射面是FAST望远镜的重要组成部分，共有4450块的反射面板单元。中船重工武船集团有限公司副总经理王渭龄介绍称，4450个单元在吊装转运的过程中，是不许有任何的磕碰。在现场实际应用过程中，武船公司实现了每一个单元的一次精准装加和提升空中运输、转接和全位置定位。最后，全部精准地将4千多块面板定位安装在2000多个球面支点上，从研发到制造用了两年多时间，完成了国家天文台交付的任务。　　搜寻地球之外是否还有文明存在，是公众对于这台巨大“眼睛”的期待。实际上，这台从材料到工艺基本都是“中国制造”的巨型射电望远镜，未来将为自然科学，尤其是物理学和天文学领域的研究提供一个全新平台，为我国火星探测等深空研究奠定重要基础。中科院国家天文台FAST项目副总工程师李菂说，我们要研究宇宙中间主要物质的组成成分，宇宙演化和宇宙中间极端物质和场下面的效应。它可以承担深空探测，比如小行星甚至于更远一点的火星。建成以后，它将是中国在某一个射电波段第一次拥有世界上最好的仪器，真正有了站到世界前沿的机会。

p/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/6f81844a-c3c3-413c-91ce-7346e21c5450.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"/br/艺术家概念图：夜色中的SKA射电望远镜（图片来自SKA官网）/pp style="text-align: justify " 在中国与南非不断深化经贸合作的同时，中国科学家呼吁，进一步推动双方在SKA射电望远镜项目上的合作，以使两国在这一举世瞩目的大科学项目中获取更丰硕的科学成果，实现共赢。/pp style="text-align: justify " SKA望远镜全称“平方公里阵列”，由2500面直径15米的碟形天线以及250组低频和中频孔径阵列组成，因接收总面积约“1平方公里”而得名。SKA的台址位于澳大利亚、南非及南部非洲八个国家的无线电宁静区域。/pp style="text-align: justify " “SKA是迄今为止国际天文学领域最庞大和最先进的设备，将承载射电天文学未来50年的发展命脉，促进大科学研究的国际化进程。”中国SKA首席科学家、中国科学院院士武向平说。/pp/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/d52ab0ef-03b7-4e09-9fd9-87e82bc1d34b.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"/SKA射电望远镜项目一期将在南非安装上百面15米的碟形天线，最终部署在南非和非洲的蝶形天线将达到数千面。（图片来自SKA官网）/pp style="text-align: justify " 作为SKA主要成员国，中国不仅主导了15米口径碟形天线的设计和研制，同时也在围绕SKA的科学目标积极布局。/pp style="text-align: justify " 经各国科学家凝练，SKA射电望远镜一共形成五大科学目标，分别是：探测宇宙黎明和黑暗时期；研究星系演化、宇宙学与暗能量；验证宇宙中有没有其他生命，寻找地外文明；利用脉冲星和黑洞检验强引力场；研究宇宙磁场的起源和演化。/pp style="text-align: justify " 据武向平介绍，中国SKA科学团队已经围绕这些科学目标成立了11个科学研究课题组，不仅要联合国内高校和各研究院所，还将广泛开展深入和实质性的国际合作，特别是与SKA两个主要台址国探索建立伙伴关系。/pp style="text-align: justify " “我们与澳大利亚的合作十分密切，双方已经合办了多次联合学术研讨会和四期暑期学校。但是，我们与南非的交流才刚刚起步。接下来，我们要尽快提速与南非的合作。”武向平说。/pp/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/45ac541d-1b2b-4770-9f2a-d8f68f005459.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"/br/SKA射电望远镜项目将分期在澳大利亚西部安装十几万至上百万个低频天线。（图片来自SKA官网）/pp style="text-align: justify " “我有一个博士后已经在南非工作了两年，她主要研究中性氢在宇宙中的分布。中性氢是宇宙大爆炸之后形成的第一种元素，也是宇宙中最丰富的元素，它可以带我们回溯到宇宙的原初，也可以描绘宇宙大尺度结构。对中性氢的研究可以成为双方的一个合作点，今后我们还要开辟更多的合作方向。”武向平说。/pp style="text-align: justify " 据他介绍，今年将组织中国SKA科学团队和上海天文台的合作者前往南非考察交流，促进双方确立共同的科学研究领域。/pp style="text-align: justify " SKA国际董事会科学董事、FAST工程副经理彭勃研究员则指出，中南双方已就中国500米口径球面射电望远镜（FAST）与南非MeerKAT射电望远镜阵列进行联合观测达成了合作意向，并建立了初期工作组，这将进一步促进两者之间的协同观测和数据互补。/pp/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/95ccbadc-03eb-46ef-a529-dac14903848f.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"/br/2018年2月6日，由中国主导研制的SKA射电望远镜首台碟形天线样机在河北石家庄正式启动。 /pp style="text-align: justify " MeerKAT射电望远镜阵列作为SKA的先导项目，包含64个碟形望远镜，未来会被纳入SKA一期中。SKA的建设将分为两个阶段，其中，SKA一期预计从2020年开始建设，将由位于南非的约133面碟形天线和位于澳大利亚的13万个对数周期天线组成的低频孔径阵列构成。/pp style="text-align: justify " “MeerKAT望远镜分辨率更高，而FAST望远镜灵敏度更好。打个比方来说，如果要观测远方的一片森林，MeerKAT不仅能看到其中一棵棵树，甚至可能看到一片片叶子，而FAST虽然看不清每棵树和每片叶子，但可以看到它们更暗弱的成分。如果两者的观测结合起来，就可以把这片森林描绘得更完整更清晰，也就能获得更精确的科学成果。”彭勃说。/pp style="text-align: justify " “过去两年多来，中国、南非射电天文团队开了7次双边会，大家从陌路成为朋友。研究人员交流是科技合作的基石。”他说。/ppbr//p

左图为中国科学技术大学-紫金山天文台大视场巡天望远镜效果图；右图为正在建设中的青海省海西州冷湖镇赛什腾山天文台址和大视场巡天望远镜圆顶。 中国科大供图时域天文学是天文学新兴研究领域。通过观测证认引力波事件电磁对应体、黑洞潮汐撕裂恒星事件、超新星、快速射电暴等时域天文事件，为人们理解极端条件下的物理过程提供极为重要的观测约束。这个领域是回答黑洞本质、恒星起源演化、中子星物态、宇宙超重元素起源等重要科学问题的关键。大视场巡天望远镜是中国科大和中国科学院紫金山天文台共建的天文“双一流”学科平台，核心科学目标是搜寻和监测天文动态事件，开展时域天文观测研究。望远镜主镜口径为2.5米，配备7.65亿像素大靶面主焦相机，将安置于青海省海西州冷湖镇赛什腾山这一世界一流天文台址。项目于2018年3月1日启动，预计2023年建设完成。建成后，大视场巡天望远镜将成为北半球光学时域巡测能力最强的设备。2022年2月15日，中国科大和紫金山天文台发布《中国科学技术大学-紫金山天文台大视场巡天望远镜公开征名》通知，自正式启动至4月30日方案提交截止，共收到来自全国各界人士提交的886个名称方案。整个征名活动历经9个多月的征集、查重、评委投票和专家讨论评审，“墨子”“张衡”“广目”“严济慈”“瀚海”“瑶光”六个中文名称入围，最终确定为“墨子”。

作为哈勃空间望远镜的继任者，“身价”100亿美元的韦布空间望远镜于去年12月25日发射升空，旨在“探索宇宙的起源”。即使迄今观测时间不足半年，它仍然做出了几项破纪录的重要发现，美国太空网在21日的报道中，列出了它正在改变天文学的六种方式。发现更遥远的星系在韦布望远镜发射前，天文学家已知最遥远的星系是GN-z11，其诞生于134亿年前，也就是宇宙大爆炸后4亿年。但韦布望远镜打破了这一纪录！天文学家利用像阿贝尔2744这样的前景星系团作为引力透镜——星团这样的大质量物体通过引力扭曲空间，像透镜般放大来自更远物体的光，发现了更遥远的星系。天文学家通过计算发现，名为GLASS-z12的星系诞生于宇宙大爆炸后3.5亿年；名为Maisie的星系被认为诞生于宇宙大爆炸后2.8亿年；甚至有科学家称，发现了诞生于宇宙大爆炸后2亿年的星系。韦布望远镜正在确认这些发现，天文学家最近借助其提供的数据，证实了一个诞生于宇宙大爆炸后3.25亿年前的星系。对系外行星大气进行迄今最详细测量天文学家现在已经发现了5000多颗系外行星，但我们对其中的许多行星几乎一无所知。官方提到，希望韦布望远镜可以尽可能远地去观察那些“外星大气环境”。今年8月，天文学家宣布，韦布望远镜首次在700光年外的系外行星WASP-39b的大气层中发现了二氧化碳气体。11月天文学家发布了一份更完整的光谱，表明WASP-39b的大气中不仅包括二氧化碳，还包括一氧化碳、钾、钠、二氧化硫和水蒸气，这是科学家迄今对系外行星大气层最详细的分析。这一研究为科学家提供了行星演化的线索，也可以揭示太阳系中的气态巨星木星和土星是如何形成的。此外，二氧化硫的存在也是太阳系外首个行星光化学产物，因为当恒星的紫外光与行星大气中的分子发生反应时，就会形成这种化合物。表征宜居系外行星系外行星科学的“圣杯”之一是找到另一颗像地球一样宜居的行星，韦布望远镜很适合描述表征此类系外行星。近日，美国国家航空航天局称，韦布望远镜首次观测到环绕TRAPPIST-1恒星的7颗地球大小的行星。这7颗行星距离地球约39.13光年，位于恒星的宜居带或附近，那里可能存在液态水。天文学家认为它们是研究太阳系外行星是否适合生命生存的绝佳实验室。JWST的初步观察重点是TRAPPIST-1c，模型表明它有一个类似金星的大气层，含有大量二氧化碳。虽然TRAPPIST-1c很可能因为太热而不适合生命存在，但确定它是否拥有大气层以及大气层是否含有二氧化碳，将是表征类地行星的一大步。韦布望远镜将继续对准TRAPPIST-1系统中可能更宜居的星球，天文学家将密切关注生物信号——如大气中甲烷和氧气的存在。将目光投向太阳系虽然韦布望远镜被设计用于探测深空，但它也可以用来观察我们太阳系内的邻居，结果令人惊喜。今年8月，科学家发布了韦布望远镜拍摄的太阳系最大行星木星的照片，韦布望远镜7月拍摄了这些照片，捕捉到了前所未有的木星南北极极光以及旋转极地烟霞的图像。研究人员表示，通过近红外光和中红外光的观测，他们能够利用韦布望远镜的高分辨率，更深入地观察木星的大气层。韦布望远镜还拍摄了遥远的海王星、土星的卫星土卫六和火星，显示了火星表面的温度变化和大气中二氧化碳的吸收情况。未来它将进一步观测火星，以追踪更稀薄的气体，例如可能源自地质或生物活动的神秘的季节性甲烷羽流等。揭示恒星形成的秘密哈勃空间望远镜拍摄到的最具标志性的图像之一是“创生之柱”——在老鹰星云内发现的长达光年的圆柱形分子气体。近日，韦布望远镜重新审视了距离地球6500光年的“创生之柱”，在近红外光和中红外光下拍摄的图像显示，新的恒星正在这个“恒星托儿所”内稠密的气体云和尘埃云中形成。韦布太空望远镜对“创世之柱”的精细捕捉，直接观察这些年轻恒星，可以帮助科学家们更好地了解恒星形成的过程——尘埃和气体如何形成紧密的“结”，然后坍缩成恒星。它还可以帮助人们追踪恒星在这样的区域形成后会发生什么，以及它们如何从柱状“茧”中“破茧而出”，从而改进现有的恒星形成模型。改变太空望远镜建造方式尽管韦布望远镜历经多年延期和数十亿美元超额投资，才最终进入预定轨道，但它为太空望远镜的建造开辟了一条新的道路。韦布望远镜的一个独特之处在于，它巨大的金色主镜由18块六边形镜片组成，其口径约6.5米（哈勃约2.4米）的主镜并非整块完整展开后发射上去的——为适应发射时使用的阿丽亚娜5型运载火箭，NASA把主镜的左右两翼进行了“折叠”，在升空之后再让其展开。设计、建造和发射韦布望远镜的努力不仅会带来革命性的发现，而且会激发下一代大型空间望远镜的设计灵感。

将成21世纪最大科学计划一部分，拓展对宇宙自然法则认知　 新的澳大利亚平方公里阵列探路者具有36架天线，每架天线直径为12米。图片来源：CSIRO Australia/Terrace Photographers　　澳大利亚于10月5日宣布建造完成了它所承诺的全世界功能最强大的射电巡天望远镜。澳大利亚联邦科学与工业研究组织的天体物理学家Brian Boyle表示，这架名为“澳大利亚平方公里阵列探路者”(ASKAP)的望远镜将为天文学家了解黑洞、形成恒星的气体云，以及最奇异的天体提供前所未有的信息，“从而向外扩展我们对于宇宙自然法则的认知边界”。　　ASKAP建造于西澳大利亚州的默奇森射电天文学天文台，它由36架天线构成，每架天线直径为12米。Boyle指出，利用其宽广的视野以及高速的数据采集能力，这一阵列能够用两张图像以及5分钟的观测时间捕获星系的视图，而之前则需要400张图像以及两年的观测时间来组装这些观测结果。他说，用ASKAP进行观测可以将效率提高“许多量级”。并且其研究成果还可以供全球科学家使用——来自全世界150家研究机构的350位科学家将参与该阵列首个5年计划的观测项目。其日程包括对距离地球20亿光年以内的星系进行一次普查、研究宇宙磁场、寻找黑洞，以及观测脉冲星和类星体。　　从2016年开始，作为全世界最大以及最灵敏的射电望远镜——平方公里阵列(SKA)——的一部分，ASKAP还将竖立起另外60架天线。SKA将由两大阵列构成——设在南部非洲的阵列将采集高频信号，而澳大利亚/新西兰阵列则负责低频信号。澳大利亚科学部长Chris Evans表示：“ASKAP是一个非常重要的科学项目，而且当它作为SKA的一部分时将变得更为重要，后者将成为21世纪最重大的科学计划之一。”　　这些天线、用来处理数据的一部超级计算机，以及连接用光纤和其他基础设施的开销总共为4亿美元。Boyle表示，科学观测将在今年年底开始，而第一批研究成果则很可能在12个月内产生。　　SKA的目标是建造一个采集区域达1平方公里的射电望远镜。它将由在数千公里的范围内散布的数千架碟形天线和其他天线构成。之前南非和澳大利亚/新西兰已经建造了所谓的前身阵列，以证明它们的能力，而如今这些阵列将被整合到两个SKA阵列中去。　　南非的MeerKAT阵列最终将由64个碟形天线构成。预定于2016年开始的SKAⅠ期将另外增添190架天线，从而形成一个254强阵列，聚焦高灵敏度深度探测。而澳大利亚研究团队已经先驱性地在他们的天线中使用了一种新的探测器——相控馈给信号，后者特别适合进行高速观测，从而也将成为澳大利亚天线的焦点。　　背景链接：　　SKA是世界最大的射电望远镜项目，这个在20世纪90年代提出的项目得名于其巨大的信号采集面。这并非意味着它具有1公里的天线口径，而是采用上千台较小的天线组成阵列。SKA建成后，其灵敏度将比世界上现有的设备高出50倍，分辨率高出100倍，将会给射电天文学的研究带来革命性变化。　　SKA的选址至少要满足两个要求：一是远离无线电波干扰，二是足够开阔平坦。在城市里，受晚上灯光的影响，人们很难观测星星。同样道理，射电望远镜会受到无线电波干扰。因此必须尽可能远离无线电波，将其安装在人烟稀少的地方。当然，还需要足够平坦、空旷的场地来安装。

4月10日，记者从中国科学技术大学了解到，由该校与中国科学院紫金山天文台组成的研制团队，顺利完成了大视场巡天望远镜的科学级电荷耦合器件（CCD）测试系统及其主焦相机——CCD290相机的验证工作，相关成果日前发表国在际著名天文仪器杂志《天文望远镜仪器与系统》上，为主焦相机的研制奠定了坚实的基础。据悉，大视场巡天望远镜主镜口径为2.5米，采用国际领先的主焦光学设计，能够提供大视场、高精度和宽波段的巡天能力，性能先进。望远镜配备大面阵7.2亿像素拼接CCD探测器，具备强大的巡天能力，能够每3夜巡天整个北天球一遍。该望远镜的主焦相机是望远镜的关键部件之一，预算占整个望远镜的三分之一，也是目前国内首个、国际领先的大视场主焦相机。由中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室王坚研究员带领的相机研制团队，对主焦相机的主要关键技术进行了攻关，其科学成像探测器由9片CCD290-99芯片拼接而成，同时具有用于主动光学的曲率传感器和导星传感器，是一个集“科学成像，波前探测，导星传感”的“三合一”功能强大的主焦相机。大视场巡天望远镜项目是中国科学技术大学与中国科学院紫金山天文台通过“科教融合”联合共建的重要天文装置，建成后将成为北半球巡天能力最强的光学时域巡天望远镜，填补国内乃至整个北半球大规模深度时域巡天专用监测设备空白，对发展大规模时域巡天新方向，提升我国天文图像巡天的观测能力起到重要作用。预期将在时域天文、太阳系天体和近邻宇宙结构研究方面率先取得重大突破性成果。

什么是中子星？它们在宇宙中以怎样的方式存在？如何发现中子星？这些科学谜团正在被天文学家慢慢揭开。基于国家重大科技基础设施郭守敬望远镜（LAMOST）的时域巡天数据，我国天文学家发现了一颗距离地球大约1037光年、处于双星系统中的宁静态中子星。这颗中子星的质量约为太阳的1.2倍，其伴星是一颗类似太阳但比太阳更红更暗的恒星。相关研究成果9月23日在线发表于《自然天文》杂志。找到它们如同“大海捞针”“这是继2019年认证一颗宁静状态的恒星级黑洞后，LAMOST黑洞猎手团队在探寻致密天体领域取得的又一项重要成果。”论文通讯作者、中科院国家天文台研究员刘继峰强调。所谓中子星，是指8—25倍太阳质量的大质量恒星演化到生命末期，发生剧烈的超新星爆炸后，在中心形成的密度极高天体。它与白矮星、黑洞一起成为不同质量恒星的生命终章。1967年，天文学家发现了第一颗脉冲星，经过几位天文学家一年的努力，最终证实这就是一颗正在快速自转的中子星。这一发现使中子星从一个理论猜想变成了一个可被实际观测的真实天体。从此以后，天文学家开始利用各种不同的方法来搜寻发现中子星。他们通过高速旋转的中子星产生的脉冲信号，来捕获中子星；或通过双星系统中致密天体吸积伴星的气体物质形成吸积盘，发出明亮的X射线，来找到中子星；还可以通过双中子星并合发出的引力波，来发现中子星。然而，与宁静态黑洞一样，那些既探测不到脉冲信号又没有发出X射线的宁静态中子星，也是宇宙中难以发现的、深藏不露的神秘天体。在浩瀚的宇宙中搜寻这些宁静态的中子星或者黑洞，绝对是“大海捞针”。“如何找到合适的方法发现这些宁静的中子星或黑洞，是天文学家研究致密天体家族及其物理性质的关键。”论文通讯作者、厦门大学顾为民教授说，而LAMOST是在漫天星海中“大海捞针”的利器，利用其大规模巡天优势和速度监测方法，有望发现一批深藏不露的黑洞和中子星。打破搜寻致密天体的观测限制在利用LAMOST时域巡天数据开展黑洞和中子星等致密天体搜寻计划时，研究人员发现了一个光谱不同于单星的特殊双星系统。“该双星系统由一颗0.6倍太阳质量的红矮星和一颗未被望远镜探测到的不可见天体组成，这个不可见天体极可能是一个致密星。”论文第一作者伊团博士介绍。接着，研究团队又利用美国帕洛玛天文台的5米海尔望远镜进行后随观测，并结合美国凌日系外行星巡天卫星（TESS）的高精度测光观测进行了进一步的分析和测定，从而确认该双星系统的致密天体是一颗质量约为太阳1.2倍的中子星。借助欧洲航天局的盖亚望远镜（Gaia）数据进行测距后，研究人员发现这个双星系统距离地球非常近，和地球相距大约1037光年。研究人员还发现，这颗身穿红色外衣的红矮星作为伴星每过6.6个小时就会和她的“王子”——中子星“共舞”一周，循环往复，从不间断。由于中子星的强大潮汐力作用，作为其伴星的红矮星被“瘦身”成了水滴状，像一颗闪耀的“红宝石”默契地围绕中子星身边。更重要的是，该双星系统的中子星并没有在吸积红矮星上的物质，周围也没有吸积盘的存在，因此无法探测到明亮的X射线。研究团队利用“中国天眼”（FAST）对其进行了一个小时的射电观测，同样也没有观测到这颗中子星的脉冲信号。也就是说，这是一颗宁静态中子星。“值得一提的是，LAMOST领先世界的光谱获取率和大规模巡天的绝对优势使得天文学家可以利用视向速度监测方法来发现宁静的黑洞、中子星等致密天体，打破了依赖于探测脉冲信号、X射线等来搜寻致密天体的观测限制。”刘继峰说，这种方法为发现处于双星系统中的宁静态致密天体开创了新途径。

青海省冷湖科技创新产业园区管委会10日向记者表示，上海交通大学实施的JUST光谱望远镜项目建设正式启动。JUST光谱望远镜项目包含了两台望远镜，一台是JUST光谱望远镜，另外一台是测光为主的JUST先导望远镜。JUST光谱望远镜设计口径为4.4米，主镜采用薄镜面拼接技术，具有口径大、集光能力强、造价低、响应快等优势。JUST先导望远镜设计口径为1米，终端配备大靶面测光设备，以测光观测为主，对候选目标进行高精度的凌星测量，以探测系外行星，JUST先导望远镜的大视场测光观测和JUST光谱望远镜的高精度光谱观测在时域科学以及系外行星科学方面将形成优势互补。据上海交通大学李政道研究所副所长、上海交通大学特聘教授杨小虎介绍，JUST光谱望远镜项目需要5年至10年的投入和规划，分两期建设。第一期投资2.15亿元人民币，通过前三年的台址基建，包括望远镜的研制以及一些终端设备的研制，希望在2026年获得首光，2027年开始试观测。近年来，中国国内众多望远镜先后投入建设，但多数为测光望远镜，缺少光谱观测望远镜。鉴于此，上海交通大学开始筹划大口径光谱望远镜的建设，该望远镜具有强大的光谱观测能力，建成后将与中国空间站巡天望远镜、中国科大大视场巡天望远镜等测光望远镜形成优势互补。JUST光谱望远镜项目拟开展探索黑暗宇宙、追踪动态宇宙、寻找宜居行星三个特色方向的研究，该项目有望在暗物质和暗能量、时域天文学和系外行星搜寻方面取得一系列有重大影响的突破性研究成果。JUST光谱望远镜在星系巡天方面，将实现对大规模星系团成员星系的高完备度观测，寻求在暗物质、暗能量性质及星系形成与演化研究方向取得突破。在时域科学方面，将和中国科技大学以及中国科学院紫金山天文台共建的墨子巡天望远镜合作，通过光谱后随验证的方式证认墨子巡天望远镜所发现的高能天体现象并对其进行分类，这种通过大视场望远镜进行测光预警和光谱快速响应的时域天文联动观测模式在国际上也是绝无仅有的。同时，JUST光谱望远镜的高精度光谱仪瞄准在国际上首次同时实现多目标和高精度的光谱观测，将系外行星探测的效率提高10倍。冷湖天文观测基地位于青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖镇赛什腾山区域，平均海拔约4000米。2017年以来，中国科学院等科研单位合作在此开展天文台址科学监测。监测结果显示，冷湖赛什腾山区域的视宁度、晴夜时间等光学天文观测所需的关键监测数据表现优越，可比肩国际一流大型天文台所在地。

18日从柴达木循环经济试验区冷湖工业园获悉，目前，冷湖天文观测基地已有7个天文望远镜项目签约落地该园区。　　冷湖天文观测基地建设以来，青海海西州政府、省科技厅积极与中国科学院国家天文台、紫金山天文台等科研单位和高校合作，开展天文台址资源考察，在冷湖赛什腾山天文观测选址、配套基础设施建设等方面做了扎实有效的前期工作。　　据介绍，通过实施“天文大科学装置冷湖台址监测与先导科学研究”重大科技专项，开展天文台址科学监测工作，在选址区域获取了大量气象、天光背景、全天云量、晴夜数统计和视宁度分析等关键监测数据，科学证明冷湖天文观测基地具备世界一流的视宁度和重大科学研究潜力。　　目前，冷湖天文观测基地已签约落地天文望远镜项目7个，4个项目已经于2020年开工建设，项目总投资1.74亿元，2021年即将开工建设的有3个项目，总投资4.23亿元。　　7个天文望远镜项目分别是：国家天文台实施的SONG望远镜项目、西华师范大学与国家天文台联合实施的50Bin望远镜搬迁项目、紫金山天文台实施的多应用巡天望远镜阵MASTA项目、中国科学技术大学和紫金山天文台联合实施的2.5米大视场巡天望远镜项目、中科院地质与地球物质研究所实施的行星科学望远镜PAST项目、中科院地质与地球物质研究所实施的行星科学望远镜TINTIN项目、国家天文台实施的用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统AIMS。　　其中50Bin是第一台到达冷湖天文观测基地4200米观测点的科学级望远镜，该望远镜是由西华师范大学与国家天文台合作的50厘米双筒望远镜。测量显示，星象的半高全宽是0.68角秒，该结果表明在长期监测下台址的质量得到了科学设备的印证，冷湖天文台址具备世界一流的视宁度，结合其他监测数据，可支撑天文大科学装置充分发挥科学能力，冷湖天文观测基地具备了巨大科学潜力，能够为中国观测天文学提供有力保障。　　柴达木循环经济试验区冷湖工业园相关负责人表示，随着冷湖天文观测基地影响力的提升，多个科研项目伸出洽谈合作的橄榄枝，有望落地冷湖天文观测基地

记者从中国科学院获悉，中国科学技术大学—紫金山天文台大视场巡天望远镜（以下简称“墨子巡天望远镜”）17日正式启用，其首光获取的仙女座星系图片也于当日发布。这标志着经过一个月左右的设备运行测试，望远镜设备基本达到设计标准，已经可以开展天文观测研究。　　墨子巡天望远镜是中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台于2018年3月1日联合启动研制的大视场光学成像望远镜。它建于青海省海西蒙古族藏族自治州冷湖天文观测基地，矗立在海拔4200米的赛什腾山C区，是冷湖天文观测基地第一个投入运行并开展天文观测研究的大型设备。　　墨子巡天望远镜口径2.5米，采用国际先进的主焦光学系统设计和主镜主动光学矫正技术，可实现3度视场范围内均匀高像质和极低像场畸变成像，配备7.65亿像素大靶面主焦相机，具备大视场、高像质、宽波段等特点。　　墨子巡天望远镜通光面积大、杂散光少，系统探测灵敏度高，具备强大的巡天能力，能够每三个晚上巡测整个北天球一次，为北半球光学时域巡天能力最强设备。它的建成，将显著提升我国时域天文研究能力，使我国时域天文观测能力达到国际先进水平。　　同时发布的仙女座星系图片，就是墨子巡天望远镜实力的最佳证明。仙女座星系是距离银河系最近最大的旋涡星系，它的结构特点和金属丰度与银河系相近，是探索银河系及同类星系形成与演化的理想研究对象。由于仙女座星系在天空中跨度大，已有的天文望远镜观测仙女座星系费时费力，难以同时拍摄它的精准全貌及周围环境。　　墨子巡天望远镜兼具大视场和高分辨成像能力，首光获取了仙女座星系和其外围区域多色图像，揭示了仙女座星系及其周围天体的明亮至暗弱星光分布特征，可以用于细致刻画星系内部及星系间相互作用的动力学过程。首光图像利用不同夜晚观测的150幅图像叠加而成，可以测定仙女座星系和其周围环境中天体的亮度变化，开展时域天文学研究。此外，结合FAST射电观测数据，首光科学图像数据能够进一步揭示星系中恒星形成和气体之间的演化。

中国国家重大科学工程——大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(英文简称LAMOST)中新社记者 孙自法/摄　　新华网北京6月4日电 (记者 俞铮 王爱华) 24块造价昂贵的六边形反射镜，像被“上帝之手”操控，任意变幻镜面形状 每块对角径1.1米、厚25毫米的镜面，竟也能神奇地凹凸变形。这是世界上最强大光谱巡天望远镜的核心组件，采用的是中国人开创、全球独一无二的镜面自动拼接兼具变形高难度技术。　　总面积20平方米的巨大反射镜自动拼接、变形的目的，是为了精确指向不同高度或位置的天体，配合50米长的钢筋混凝土巨型“镜筒”以及另一端同样拼接而成的30平方米主镜，这个建在距北京城东北170公里一座山上的超级望远镜即将开始对浩瀚星空进行“户口普查”。　　中国科学院国家天文台兴隆观测基地的“大天区面积光纤光谱天文望远镜”4日通过了国家验收。　　耗资2.35亿元人民币、貌似导弹发射架的这座超级望远镜，最高处超过15层楼，由口径3.6米的反射施密特改正镜、口径4.9米的球面主镜和焦面组成光学系统。成像的焦面上装着4000根可自动定位的光纤，连接16台光谱仪实时记录数据。望远镜每次夜间观测1.5小时，最多可获得4000条天体光谱。　　300多年前牛顿偶然发现太阳光被三棱镜散解成有色光，启发后人用光波谱线确定物质的化学组成。光谱也是天文学家读懂不同天体化学组成、密度、大气、磁场信息的钥匙。人类成像巡天活动记下数百亿天文目标，仅万分之一已测过光谱。绝大多数遥远天体，依然是“知其然而不知其所以然”。　　超级望远镜项目总工程师崔向群在接受新华社记者专访时说：“未来3到5年，科学家将用它获得2.4万平方度范围内250万颗恒星、250万个星系、150万个亮红星系、100万个类星体的光谱数据。”　　伽利略率先制成了天文望远镜，此后无数望远镜观天400年。中国的这项天文观测计划雄心勃勃，旨在深入认识暗物质、暗能量、星系形成和演化。　　崔向群说：“在同一块大镜面上采用可变形薄镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术，在一个光学系统中同时采用两块大的拼接镜面，4000根光纤高精度控制定位，都是世界首创。”　　这些首创技术一举解决了大视场望远镜兼具大口径的世界级难题。此前中国最大的光学望远镜口径为2.16米，同样矗立在兴隆基地，也用于光谱观测。　　国际主动光学技术权威雷威尔逊评价：“中国的新设备是主动光学技术最先进和雄心勃勃的应用。”　　新设备已进行了4次试观测，每次得到3600条光谱。崔向群说：“试观测结果令人满意，但设备仍需调试。好比每次都能准确打到靶子，不过还没打中10环。”　　望远镜正式运行6年后，有望获取至少1000万条天体光谱数据。所有数据，将与国际科学界共享。　　美国著名天文学家理查德埃里斯说：“一架大口径天文望远镜是人类文明进步的最好例子，看到了这个新家伙，我们才知道中国人都做成了些什么。”　　中国人还打算在南极架一台新的超级望远镜，那里观测范围更大、条件更好。

伴随着中国空间站的建造，与其共轨飞行的巡天空间望远镜的研制也正在紧张有序推进。记者从中科院长春光学精密机械与物理研究所获悉，目前，巡天光学设施初样研制取得新进展。望远镜预计在中国空间站建成后发射升空，将成为探索星辰大海的旗舰级空间天文设施。 作为中国空间站的光学舱，巡天空间望远镜将架设一套口径2米的光学系统，并配备一系列最先进的探测器。望远镜的大小相当于一辆大客车，立起来有三层楼高，重达十几吨。 中科院国家天文台研究员 巡天光学设施责任科学家 詹虎：巡天空间望远镜主要分成两部分，一个是巡天光学设施，还有一个是巡天平台。巡天光学设施就是一台望远镜，它实际上有很多的子系统。 在巡天空间望远镜上，第一代仪器共包含5台观测设备，包括巡天模块、太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪。其中，占据最主要观测时间的就是巡天模块，这是一个视野极为宽阔的相机。 中科院长春光机所研究员 巡天光学设施总体主任设计师 徐抒岩：我们现在正处于初样研制阶段，目前鉴定产品各个子系统、组件、单元基本都研制完成，准备集成测试试验工作，这些工作做完之后，我们就转入到正样研制阶段，开展飞行件的研制工作，与巡天平台集成开展联合试验，开展发射场测试，然后择机发射。 与空间站共轨飞行 预计于2024年前后投入科学运行 巡天空间望远镜就好像是一座在轨飞行的移动式空间天文台，可以避开大气干扰展开前沿天文探索。作为中国空间站的光学舱，望远镜在太空之中将如何运行、维护？ 中科院国家天文台研究员 巡天光学设施责任科学家 詹虎：它在平时观测的时候远离空间站共轨飞行，它们在一个轨道面内，当它需要补给或者维修升级的时候，巡天空间望远镜会主动跟空间站进行对接，然后进行补给，也可以通过航天员的操作，对后端的仪器以及前面主光学系统的一些组件进行更换升级，或者有的可以运到实验舱内进行维修。 专家介绍，这台望远镜最初是被设计放在中国空间站上的，但这样一来观测会受到限制，因此最终采取的方案是与空间站共轨独立飞行，望远镜自身携带燃料。 中科院国家天文台研究员 巡天光学设施责任科学家 詹虎：在初期论证的时候，巡天空间望远镜是准备装在空间站上面，肯定有一些因素会影响天文观测，比如说空间站的振动，还有结构上面可能会对我们观测造成一些遮挡等。在大概2014年的时候，中科院和航天五院的专家先后就提议将巡天空间望远镜跟空间站脱开，这样能够从根源上面消除这些不利因素的影响，在它正常工作的时候是远离空间站。 按照中国载人航天工程计划，巡天空间望远镜预计于2024年前后投入科学运行，已规划的任务寿命是10年，通过维修可以不断延长寿命。

中国、日本、韩国三国科学家正利用他们共同构建的世界最大射电望远镜阵，探测银河系结构、超大质量黑洞等深空奥秘。　　三国天文学界在各自独立开发的射电天体探测网基础上，整合了东亚地区直径约6000公里范围内19台射电天文望远镜，覆盖了从日本小笠原、北海道至中国乌鲁木齐、昆明的广阔地域，成为世界上最庞大的射电天文观测网络。如果配合日本“月亮女神”绕月卫星上搭载的观天设备，这个望远镜阵的直径将会扩展到2.4万公里。　　东亚甚长基线干涉测量(VLBI)观测计划中方科学家、中国科学院上海天文台研究员沈志强31日在接受新华社记者专访时说：“中国天文学家经过30多年努力建成的VLBI网，对国际上射电天文学的研究，做出了很大的贡献。我们还成功地将VLBI技术用于中国首颗绕月卫星的测轨工作，已取得巨大成功。”　　甚长基线干涉测量是国际天文学界目前使用的一项高分辨率、高测量精度的观测技术，用于天体的精确定位和精细结构研究。一个完整的VLBI观测系统通常由两个以上射电望远镜观测站和一个数据处理中心组成。中科院VLBI观测系统目前由上海25米直径、北京50米直径、昆明40米直径和乌鲁木齐25米直径等4台射电天文望远镜，以及上海数据处理中心组成。　　沈志强说，各观测站同时跟踪观测同一目标，并将观测数据记录或实时传送到数据处理中心，计算机依靠这些观测值计算得出目标天体的精确位置。　　“嫦娥一号”卫星测轨任务与一般天文学VLBI观测有很大不同。对绕月卫星的测轨，尤其是进入环月正常运行前的各轨道段，不允许有丝毫差错，必须在10分钟内提供准确的测轨结果。在“嫦娥一号”发射后的一个月内，4个观测站和上海数据处理中心出色完成了测轨任务，提供的测轨数据滞后时间一般为5至6分钟。　　中国VLBI网三周前刚进行了一次远程数据采集、海量存储、数据处理实验，利用高速互联网将VLBI观测数据，实时传送到数据处理中心并进行实时相关处理，以取代传统的VLBI数据邮寄方式。半个月前，包括上海和乌鲁木齐两个观测站在内的世界17个射电望远镜观测站进行的实时接力观测演示，也获得成功。　　东亚VLBI观测网的主要工作将是完善日本射电天体探测计划正在绘制的银河系图。日本科学家相信，由12台望远镜组成的日本射电天体观测网，加上中国的4台望远镜以及韩国刚建成的3台21米口径望远镜，恒星定位的精度将成倍提高。　　“这一独特的工作将帮助我们获得关于星系结构的优质数据。”日本国立天文台电波天文学教授小林秀行在接受新华社记者采访时说。　　韩国和日本科学家正在开发一种特制的计算机，用于整合海量的观测数据，这套计算设备，计划于明年底在韩国首尔投入使用。科学家预计，东亚VLBI观测计划将于2010年全面展开。　　自400年前意大利人伽利略首次用望远镜观测星空，人类通常靠光学设备进行天文学研究。人们后来发现，天体除了发出可见光，还发出电磁波。1932年，美国贝尔实验室工程师卡尔央斯基偶然发现了来自银河系中心的电波，射电天文学从此发端。碟状天线一般的射电天文望远镜，通过接收天体无线电波或主动发射电波并接收回波，确定遥远天体的形状的结构。

130亿年前宇宙是什么样子？太阳系以外有无外星人？宇宙大爆炸后星系如何形成？……这些问题用当前的天文学技术尚不能解答。现在，中国和美国正在磋商，拟联手建设世界上最大天文望远镜，解答茫茫宇宙的诸多谜团。 “这个项目是一个巨大的工程，不是一国所能完成，需要国际社会包括中国的参与。它将决定物理学和天文学未来六、七十年的发展方向。”加州理工学院校长钱缪8月28日在北京国家天文台接受新华社记者采访时说。 钱缪所指的项目是正在研制中的30米巨型光学/红外望远镜（TMT）。该项目由美国加州大学和加州理工学院牵头研制，目前已有加拿大和日本参加。钱缪此次和加州大学圣巴巴拉分校校长杨祖佑一起访华，就TMT合作事宜进行具体磋商。 从400年前伽利略用一根直径仅4.4厘米的“管子”看天空，到研制直径30米的巨型望远镜来仰望苍穹，人类通过望远镜观测天空的脚步就没有停止过，对宇宙的探测也越来越远、越来越深。 目前，发达国家都在寻求联合建造巨型天文观测设备。除了TMT外，美国还在计划研制巨型麦哲伦望远镜，欧洲也正在计划建设巨型望远镜。 由于起步较早，TMT成为世界上最大的天文望远镜，除了“个头”巨大，其灵敏度要比哈勃高100多倍，能够捕捉到130亿光年外的宇宙景象，清晰度也是哈勃望远镜的十几倍。 “（这个望远镜）可以一直探测到宇宙的穹苍，宇宙有多大，就能看多远。回溯历史，可以看到130亿年以前，宇宙大爆炸初期。”杨祖佑说。 “TMT可以让科学家们看到宇宙的早期阶段，能够看到星系、黑洞是如何形成的。它也会改变我们对于宇宙的认识。”钱缪说。 同时，这个世界最先进的天文望远镜也能为探寻太阳系外有无生命提供技术保障。中国科学院院士、天体物理发展战略专家研究会主席陈建生对新华社记者说，利用TMT的高分辨率和清晰度，可以观测到遥远行星的大气光谱。如果存在生命，光谱会有所不同。如果发现有水蒸气、二氧化碳或甲烷光谱，就有可能确定生命的存在。 目前，TMT项目计划投资10亿美元，其使用寿命可达至少60年，各参与合作的国家按照投资比例获得相应望远镜观测时间。今年7月，TMT已把天文台地址选在夏威夷的莫纳克亚山山顶。 “由于TMT投资大、技术先进和苛刻的天文台寻址要求，必须靠国际大合作，共同出资建造。”陈建生说：“中国天文学发展到今天，必须加强国际合作，不能关起门来搞研究。” 但是陈建生同时表示，考虑到中国加入TMT的益处、经费投入、承担风险等因素，具体细节磋商还将继续，中国能否最终正式加入TMT尚未最后敲定。 实际上，望远镜的每一次发展、突破，都引发了天文学的重大发现和人类对宇宙认识的飞跃。 “通过TMT，我们可以探测到不为人知的宇宙奥秘，满足人类求知的欲望。”杨祖佑说。

据新华社华盛顿5月16日电(记者任海军)美国航天局16日发布消息说，“阿特兰蒂斯”号航天飞机上的两名宇航员当天进行了此次“维护之旅”的第三次太空行走，完成了此行难度最高的任务——为哈勃太空望远镜安装新光谱仪。　　太空行走是由宇航员格伦斯菲尔德和福伊斯特尔完成的。尽管任务难度较高，但与此行前两次太空行走出现小波折不同，他们的工作进行得非常顺利，6个半小时即告结束。　　两位宇航员为哈勃望远镜安装的“宇宙起源光谱仪”是迄今太空中灵敏度最高的光谱仪，装备了这一新“武器”的哈勃望远镜将可以向地面科学家提供宇宙中遥远天体的温度、密度及其运行速度的精确数据。