官方网站-首页

欢迎来到特别推出的寒假精品栏目“给孩子的高新科技课”！

由中国科协科学技术传播中心出品，中央广播电视总台影视剧纪录片中心等单位联合制作播出的系列科学纪录片《打开宇宙之门》近期在 CCTV-9 上映。

本片聚焦一系列我国自主研发的大科学装置，对我国重大科技基础设施进行了科学解读，展示了我国重大科技基础设施建设所取得的成就及这些超级装备所孕育的重要科研成果。

让我们一起来看看有哪些大科学装置吧！

你知道一台超级光学望远镜它能看到什么？如何为天体做“DNA测序”？如何一次性观测 4000 个天体？

答案揭晓！

这是一台超级光学望远镜，它能看到什么？月亮上的环形山，土星环，还是太阳黑子？很抱歉(qiàn)，这(zhè)些(xiē)它(tā)都(dōu)看不到。它能做的是收集来自遥远天体的光，通过光谱，为天体做“DNA 测序”。

原理就隐藏在它的名字里。它的全名是大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜，简称 LAMOST。

光谱，是人类打开宇宙之门的一把钥匙(shi)。

LAMOST 运(yùn)行(xíng)和(hé)发(fā)展(zhǎn)中(zhōng)心(xīn)常(cháng)务(wu)副(fù)主任(rèn)罗(luō)阿(ā)理(lǐ)说(shuō)，最(zuì)早(zǎo)要(yào)追(zhuī)溯(sù)到(dào)夫(fu)琅(láng)和(hé)费(fèi)，一(yī)位(wèi)物(wù)理(lǐ)学(xué)家(jiā)。夫(fu)琅(láng)和(hé)费(fèi)拿(ná)着一个金属点着，点着以后拿三棱镜看光谱，就把色散了。他发现里头有些线，然后又去看太阳，里头也有线。

宇宙中不同的天体因为蕴含的元素和化合物不同，发出的光会产生不同的光谱，通过光谱(pǔ)能(néng)测(cè)定(dìng)目标天体的温度、质量、运动形态等许多数据。

天体的光谱，就是它们的“DNA 序列”，可是，光银河系就有上千亿恒星，如果要一颗一颗地普查，几千万年也看不完。

LAMOST 的诞(dàn)生(shēng)给(gěi)了(le)我(wǒ)们(men)希(xī)望(wàng)。

作(zuò)为(wèi)一(yī)代(dài)光(guāng)谱(pǔ)之(zhī)王(wáng)，它(tā)可(kě)以(yǐ)一(yī)次(cì)性(xìng)观(guān)测(cè) 4000 个(gè)天(tiān)体(tǐ)，一(yī)眼(yǎn)看(kàn)千(qiān)星(xīng)。其(qí)中(zhōng)的(de)关键技(jì)术(shù)在(zài)于(yú)它(tā)拥(yōng)有(yǒu)一(yī)套(tào)我(wǒ)国(guó)首(shǒu)创(chuàng)的(de)主动(dòng)光(guāng)学(xué)系(xì)统(tǒng)。

上世纪 90 年代，天文学家苏定强等人提出，通过镜面拼接变形技术，可以实现在望远镜镜筒固定的情况下，只转动反射镜就同时跟踪 4000 个天体。

LAMOST 项目总工程师崔向群：“从来没有一个望远镜有两块大镜子都是拼的，拼接的。从来没有过一块镜子又要变形，又要拼接。我们这两个都是首创，这个就是关键技术。”

当 LAMOST 开始观测时，由(yóu) 24 面(miàn)六(liù)边(biān)形(xíng)镜(jìng)组(zǔ)成(chéng)的(de)反(fǎn)射(shè)镜(jìng) MA 会(huì)实(shí)时(shí)转(zhuǎn)动(dòng)跟(gēn)踪(zōng)目(mù)标(biāo)天(tiān)区(qū)，此(cǐ)时(shí)镜(jìng)面(miàn)下(xià)的(de)力(lì)促(cù)动(dòng)器(qì)，通(tōng)过(guò)拉(lā)、顶(dǐng)，让(ràng)镜(jìng)面(miàn)发(fā)生(shēng)微(wēi)米(mǐ)级(jí)的(de)变(biàn)形(xíng)，将(jiāng)目标天区发出的光线准确反射到由 37 面六角形球面镜组成的球面主镜 MB 上，MB 进一步将光路反射到焦面。焦面由 4000 个光纤定位单元组成，每个光(guāng)纤(xiān)定(dìng)位(wèi)单(dān)元(yuán)连(lián)通(tōng)一(yī)根(gēn)光(guāng)纤(xiān)，定(dìng)位(wèi)系(xì)统(tǒng)可(kě)在(zài)数(shù)分(fēn)钟(zhōng)内(nèi)将(jiāng)焦(jiāo)面(miàn)上(shàng)的(de) 4000 根(gēn)光(guāng)纤按星表位置精确定位。最终通过光纤，将光传输到下面的 16 台 250 通道光谱仪中。

“第一个目标过去了，大家看大屏幕，我发目标了。”驻站天文学家发送目标，一晚的观星工作正式开始。

LAMOST 至今已经运行 12 年，获得超过 2500 万条天体光谱。LAMOST 用超越时代的创新技术，探寻着人类终极追问的答案，我们从何而来，在哪里，又将去向何方。在 LAMOST 的帮助下，人类不断拓展着认知边界。

策划制作

来源丨中国科协之声

责编丨符思佳

审校丨徐来 林林