走十年星路 迎一路花开——LAMOST望远镜验收十年巡天记丨科学史

作者: 赵永恒, 王丹, 李双

来源: 中国科学院国家天文台

发布日期: 2019-07-01 16:37:39

LAMOST望远镜自2009年通过国家验收后,十年间在多个天文学研究领域取得了显著成就,包括大规模光谱巡天、银河系研究、恒星物理探究等,成为国际领先的天文观测设备。

2009年6月,坐落在中科院国家天文台兴隆观测站的“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)”通过国家竣工验收。2009年6月,河北兴隆燕山山脉深处,我国第一个天文类重大科技基础设施——LAMOST望远镜,顺利通过国家验收,那一刻,LAMOST赋满使命地睁开观天巨眼,开启了扫描浩瀚星空的旅程。弹指一挥间,十年风雨路。

验收后的十年,这座巍峨的LAMOST走过调试的艰辛,跨越测试的难关,趟出了一条从无到有的巡天之路,这条路从泥泞走到平坦,从草木稀疏到百花齐放。LAMOST,是“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”的英文简称,中国天文学家自主研制的大视场兼大口径的新型光学望远镜,现冠名为“郭守敬望远镜”。

LAMOST望远镜像被“上帝之手”操控,在同一块大镜面上采用可变形薄镜面和拼接镜面的主动光学技术,解决了大视场望远镜兼具大口径的世界级难题。4000根光纤并行可控的快速定位技术,使LAMOST成为全世界光谱获取率最高的望远镜。LAMOST在科学上开创了大规模光谱巡天的先河。

2009年,验收专家们指出LAMOST是中国科技领域自主创新的典范,它将使人类观测天体光谱的数目提高一个数量级至千万量级,使中国在该领域处于国际领先地位。相信,LAMOST今后将对宇宙起源、银河系结构、恒星形成与演化等相关研究做出重大贡献。十年后的今天,LAMOST在大家的共同努力下,无论在获取光谱数据量还是高显示度的研究成果方面都交上了一份收获颇丰的答卷。

2009年6月,LAMOST望远镜通过国家竣工验收,经过两年精密调试与试观测,2011年10月,LAMOST开始巡天观测。2017年6月,LAMOST圆满完成一期巡天任务,2017年9月,LAMOST中分辨率光谱巡天测试观测启动,2018年6月圆满结束。

LAMOST争分夺秒抓住每一个适合观测的星空之夜,巡天七年获取光谱数据量达到约1125万,其中高质量光谱达到了937万条,约是国际上其他巡天项目发布光谱数之和的2倍,成为世界上第一个获取光谱数突破千万量级的光谱巡天项目!这对于LAMOST巡天而言无疑是具有划时代意义的里程碑事件。

LAMOST数据助力天文学家在银河系的形成和演化、恒星物理的探究、特殊天体的搜寻及河外星系的研究等方面均取得了突破性进展。LAMOST给银河系“重新画像”尽管我们身处银河系之内,但对银河系的认识却并不深刻。直到像LAMOST这样能够获得百万量级恒星光谱的项目出现,才开启了研究银河系结构和演化更加精准的崭新篇章。

2018年9月至2023年6月期间,LAMOST启动二期中分辨率光谱巡天计划,将开启中、低分辨率光谱巡天交替进行的观测模式,即亮月夜进行中分辨率光谱观测,暗月夜继续开展低分辨率光谱观测。相对低分辨率光谱巡天,中分辨率光谱巡天的光谱分辨率增加4倍、视向速度精度增加5倍、恒星基本参数测量精度增加1倍。简单的讲,低分辨率巡天是给天体拍照,中分辨率巡天则是给天体拍视频。

LAMOST二期的科学目标也非常值得期待:LAMOST通过“天体微电影”探测恒星内部结构及双星的演化;LAMOST发挥侦探作用“寻宗问祖”,揭秘天体化学组成DNA和家族史。LAMOST继续搜寻地外文明,通过探测系外行星宿主恒星及其性质,加快系外行星的搜寻及对地外生命的探索;LAMOST观测恒星“幼儿园”,揭示恒星“幼年期”的性质等等。

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