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星空下的守望者

科普小知识2022-06-14 20:45:26
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■我们的记者倪思杰

河北兴隆,一个安静的小镇。在县城,在燕山主峰的南麓,一群巨大的白色建筑静静地矗立着。在那座宏伟的建筑里,有一双明亮的眼睛在仰望星空——郭守敬望远镜,中国主要的科技基础设施。

8月7日,中国科学院国家天文台宣布,由其管理和运营的LAMOST已经成功完成了光谱天空测量阶段。

LAMOST项目于1997年获得批准,成为中国第一个重大天文科学项目。20多年来,它在一代又一代中国科学家的接力中成长,仰望星空,见证了我国天文学的发展,也记录了中国天文科学仪器开始时的样子。

“那一刻,我们成了明星。”

1994年7月4日上午,刚刚从欧洲南方天文台8米望远镜项目返回的中国科学技术大学教授崔和朱耀全在剑桥大学的报告厅向国际同行介绍了中国计划建造世界上最大的大视场望远镜。

当时,国际天文学界只有100万个光谱观测计划,国际同行评论说:“我期待着21世纪初LAMOST在天体物理学研究中的1000万个光谱的结果。”

三年后,由王守官、苏等中国科学家提出的“大天区多目标光纤光谱望远镜”项目正式获批。从那以后,LAMOST的建设一直伴随着国际关注。

起初,LAMOST的科学目标是三银河天空测量、银河天空测量和多波段物体光学识别。这三个科学目标都是当时天文学研究的前沿方向,也代表了21世纪天文学的发展方向。

2008年6月23日,在LAMOST正式竣工验收的前一年,崔在法国马赛举行的国际天文望远镜大会上再次报告了LAMOST的最新进展。当时,在崔向国际同行展示望远镜照片时,LAMOST刚刚安装了两个大拼接镜的全部61个光学分镜。会场爆发出掌声。就在崔完成报告后,掌声再次响起。崔向鞠躬致谢后,掌声再次响起。

“那一刻,我们成了明星。”崔向《中国科学》记者回忆道。

“第一个吃螃蟹的人”

2009年6月4日,LAMOST顺利通过国家竣工验收,并很快进入工程调试和科学试观测阶段。

由于LAMOST是中国天文学界建造的第一个重大科学项目,外界对它寄予了相当大的期望。也因为它是“第一”,中国很少有人知道大型天文设备将经历几年的工程调试。

为了尽快完成调试,LAMOST项目总经理赵永恒带领团队成员在山上进行了一天一夜的调试观察。

LAMOST运营发展中心观测运营部主任石至今仍记得,起初LAMOST频谱质量不够好,定位精度不够高,能见度不够好,故障率无法降低。作为“第一个吃螃蟹的人”,LAMOST团队的每个人都承受着来自外界的巨大压力。

两年的精密调试和试验观察对于国际科学仪器来说是正常的,但对于LAMOST团队来说,在公众舆论的压力下似乎太长了。

当LAMOST完成调试并开始其试点任务时,马赛天文台前台负责人乔治·孔德惊讶地对赵永恒说:“你走得真快!”

"最初会使用LAMOST的人可以用两只手数数."

外部压力和密集的试运行测试催生了LAMOST最初的科学研究成果。

2010年,LAMOST研究团队发表了14篇SCI论文,表明LAMOST数据可用于科学研究。

当时,基于望远镜的调整和当时对银河系逐渐活跃的研究,拉莫特科学委员会决定把“银河系天空调查”放在科学目标的首位。

然而,有一个新的问题——国内的银河系天空测量是一个新的研究领域,LAMOST是一个全新的望远镜,很少有人能利用这些数据进行科学研究。

2011年9月,LAMOST开始其试点任务。"那些最初熟悉LAMOST观测的人可以用两只手数数."国家天文台研究员、拉莫特运营与发展中心主任赵刚告诉《中国科学》,起初科学团队只有十几名高级成员。

因此,培养人才成为当务之急。他们设立了LAMOST命名博士后项目、高端用户项目和用户培训会议,培养一批掌握世界最新数字巡天技术的优秀青年人才。

在中国科学院国家天文台恒星和恒星系统组的研究员刘超的印象中,他基本上认识最初使用LAMOST数据发表文章的作者。现在,国内外越来越多的人在使用LAMOST数据,越来越多的新面孔出现在报纸上。

"拉莫特今天的成就得益于几代中国天文学家的共同努力."朱耀全笑着说道。

“从零开始走出一条路”

自2012年9月起,LAMOST开始了为期五年的使命。到目前为止,LAMOST已经发布了近1000万个天体光谱,远远超过了世界上其他天空观测发布的光谱总数,比类似的国际望远镜发布的光谱数量高出一个数量级。

赵刚说,自第一阶段调查以来,国内外天文学家利用LAMOST数据在银河系的形成、结构和演化、多波段天体交叉识别和星系物理方面取得了突破性进展。今年LAMOST还将启动第二阶段的天空调查。

"科学仪器的技术需要不断改进和更新."崔表示:“我们正在根据新的科学需求考虑对LAMOST进行技术升级,同时也在考虑为LAMOST更换一个新站点以获得更好的观测条件的可能性。”

回想起拉莫特的旅程,赵刚感慨道:“这是中国科学家独立开发的第一台天文科学仪器。我们走了一些弯路,但我们也从零开始走了一条路。”

2001年,LAMOST工程总部结合大型科学工程发展的特殊性,发布了一套工程质量控制标准。LAMOST转换到天空测量模式后,项目的重点从地面望远镜设备开发转向数据服务。不仅如此,LAMOST还制定了岗位责任制,以确保LAMOST的整体运营效率。

在这些前所未有的道路上,LAMOST不仅为我国新一代天文光学红外观测设备积累了技术力量和人才,也为新生的天文科学仪器贡献了宝贵的运行和管理经验。

中国科学新闻(2018-08-13,第一版集锦)