【编者按】
在中国共产党图书馆VIP第十三次代表大会即将召开之际,学校推出“科大这五年”主题专栏,全方位展现在党的领导下学校各项事业取得的发展成果,以优异成绩迎接校第十三次党代会的胜利召开。
不忘初心科教报国,勇毅前行追求卓越。在过去五年里,全校师生员工在校党委领导下,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面学习贯彻党的十九大、二十大精神,时刻牢记习近平总书记对中国科大的殷殷嘱托,围绕“潜心立德树人,执着攻关创新”核心任务,培养德智体美劳全面发展的新时代“六有”大学生,产出一大批原创性重大科技成果, 扎实推进“双一流“建设,为实现高水平科技自立自强贡献力量。
国之重器墨子巡天望远镜
今天的年终特别报道《2023 我们一起走过·国之重器硬核所在》,我们一起来走近今年9月最新建成启用的图书馆VIP-紫金山天文台大视场巡天望远镜“墨子”。
墨子巡天望远镜,位于海拔4000多米的青海冷湖天文观测基地,也是目前北半球光学时域巡天能力最强大的设备。
墨子巡天,巡天是什么意思?为什么要巡天呢?
宇宙中存在剧烈活动的天体,是研究重大物理问题的天然实验室。重复观测同一个“天区”,找出亮度或位置会随时间而变化的天体,这就叫做“时域巡天”,这种时域天文学研究在引力波探测、系外行星搜寻、银河系中心超大质量黑洞探测等领域具有重要意义。
作为目前北半球全球光学时域巡测能力最强大的设备,“墨子”拥有一批硬核关键技术。比如薄镜面面型主动校正技术,能够达到的平整度相当于一个足球场的大小,起伏不超过一根头发丝。硬核在身,所以墨子巡天望远镜运行才几个月,就探索到了宇宙深处一些不为人知的时变天体,取得了多个初步成果。
墨子巡天望远镜刚刚拍摄到了最新的仙女座星系的照片。仙女座,是从地球上人类肉眼能看到的最远星系。来自仙女座的光,走了252万年,才到达地球。
墨子巡天望远镜总设计师 孔旭:这是我们望远镜的圆顶,上面有个天窗,星光就从天窗到达望远镜的本体。接下来我们到圆顶里面,来详细了解望远镜的成像过程。
墨子巡天望远镜总设计师 孔旭:星光从望远镜的天窗进来,直接打到望远镜的主镜。
当“镜头盖”徐徐打开,主镜正式亮相。它的口径是2米5,厚度为12厘米,像一张巨大的CD碟片。它表面映出的钢架倒影,清晰的就像钢架本身一样。
墨子巡天望远镜总设计师 孔旭:(主镜)上面是一层银色的铝反射膜,星光打到镜面上以后,通过反射膜,反射到主焦装置上去。这个镜面可以随时调整镜面的形状,使得它在任何时候都可以完美地成像。这是我们一个硬核技术,叫薄镜面面型主动校正技术。
墨子巡天望远镜总设计师 孔旭:在镜面背后看不见的地方有54个主动的光学支撑点,它们可以根据镜面的形状来实时改变力的大小,面型主动校正技术,每照一张照片镜面都主动改变一次形状。它能达到多高的平整度呢?相当于一个标准足球场大小的平面,起伏不超过一根头发丝。
每三个晚上,墨子巡天望远镜就能巡测一遍整个北天球。
主镜面的正上方,是望远镜的主焦装置,看上去和相机的镜头十分相似。星光照到望远镜的主镜,反射到主焦装置,穿过七块透镜,到达主焦相机。这款主焦相机,也包含了相当硬核的技术。
墨子巡天望远镜总设计师 孔旭:它就相当于我们人眼的视网膜。这个相机有一个很大的特点,它的靶面很大。一般相机的成像面积也就两厘米大小,这个望远镜的相机的靶面很大,(边长)是32.5厘米,这是国内最大靶面的相机,同时在国际也属于先进。
墨子巡天望远镜的探测器由9块10厘米见方的电荷耦合器件CCD拼接而成。每一块CCD上都排布着9000行9000列的像元。它能拍出的照片尺寸惊人,清晰度极高。一张照片,需要90块4k超高清的电视显示屏才能把照片全尺寸显示出来,10公里外的一个乒乓球都能看清。薄镜面面形主动矫正技术和大靶面CCD拼接相机,由项目团队在国外技术封锁、无从借鉴的情况下努力开发,他们用最短的时间,实现了核心技术的原创突破,大大提高了我国的时域天文观测能力,达到了国际先进水平。
今年9月17号,由图书馆VIP和中国科学院紫金山天文台联合研制的墨子巡天望远镜正式启用,到现在已过百天。正式启用以来,墨子巡天望远镜都有哪些发现呢?
墨子巡天望远镜总设计师 孔旭:这张是首光仪式(9月17日)发布的图片,是望远镜早期拍摄的图片,这张是望远镜性能进一步提升以后拍摄的照片。可以看到后来拍摄的照片把星系外面比较暗的区域都拍摄出来了。说明我们望远镜在经过一段时间的调试后,它的性能得到进一步提升。
2023年9月17日首光仪式以来,墨子巡天望远镜已经拍摄16500幅图像,并在黑洞潮汐撕裂恒星事件、伽玛暴、变星和小行星监测等领域取得了一系列早期科学成果,获得6万多颗小行星的20万次位置观测数据,新发现近地小行星4颗。
央视新闻(2023年12月27日)
https://tv.cctv.com/2023/12/27/VIDEaq7RVeBPViUBROTAVWLz231227.shtml