在青海省冷湖天文观测基地,多个中国科研单位正将天文观测利器落地。在墨子巡天望远镜台址所在的赛什腾山,也将迎来“新邻居”——上海交通大学计划在此建设一台4.4米大口径多功能光谱望远镜JUST。记者从上海交大获悉,该项目规划于2026年建成,届时将成为国内最强光谱望远镜,有望在宇宙大尺度结构与演化、时域天文学和系外行星搜寻等领域取得一系列有重大影响的突破性研究成果。
能够实现目标源的快速切换
据悉,JUST望远镜是上海交通大学李政道研究所在天文领域布局的重大项目之一,台址位于海拔4322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B平台,将与中国科学院南京天文光学技术研究所、中国科学院上海天文台、中国科学技术大学等单位合作,采用轻型化设计,配备多台光谱仪,具有口径大、集光能力强、响应快速等优势,能够实现目标源的快速切换并适时进行光谱观测。
JUST光谱望远镜将安装在赛什腾山海拔4322米的B平台。目前最大的圆顶在海拔4200米的C平台,是口径2.5米的墨子巡天望远镜,用于时域图像巡天。
大幅提升系外行星探测效率
“JUST将能看清每个天体的DNA,由此获得它们的内禀信息。”上海交通大学特聘教授、李政道研究所副所长、JUST项目负责人杨小虎介绍,相比国内目前刚建成或在建图像观测望远镜,光谱望远镜通过色散获得观测天体的光谱信息,由此反演出对应天体的化学组分、激发态、恒星组成等物理信息,以及由于宇宙膨胀、天体的运动等引起的谱线位移行为等。
根据规划,JUST望远镜预计在2026年建成并投入使用,并计划围绕宇宙大尺度结构、多信使天文学、系外行星探测等科学目标开展特色光谱观测。建成后的任务之一,是与墨子巡天望远镜以及即将上天的中国巡天空间望远镜(CSST)密切配合,为中国天文发展提供一手光谱观测数据。此外,其高精度光谱仪将在国际上首次同时实现多目标和高精度的光谱观测,有望大幅提升系外行星探测效率。“墨子望远镜和CSST都是大视场以图像或无缝光谱观测为主的望远镜,JUST建成后将有效弥补我国在深场光谱观测方面的短板,提升我国在星系宇宙学、暂现源等观测方面的整体实力。”杨小虎说。
缩短与天文观测强国的差距
目前,除了望远镜的主体建设外,上海交大团队正同步推进望远镜的基建、望远镜终端仪器的研制。除了硬件建设,上海交大杨小虎、祖颖、韩家信、冯发波、刘成则等科研团队正开展光谱数据处理软件建设和测试、巡天策略和数据分发服务器和数据库建设、系外行星观测规划等方面的研究工作;同时将筹建科学规划委员会,统筹未来望远镜观测模式之间的协调和时间分配等工作。
冷湖在晴夜数、视宁度等方面有很好的指标,非常适合放置大型光学和红外望远镜。目前冷湖天文观测基地已有11家科研单位12个望远镜项目落地,未来这里将成为亚洲最大的天文观测基地。杨小虎认为,从射电望远镜中国天眼FAST到暗物质粒子探测卫星“悟空”等,中国天文近年在低频射电和高能领域获得了成功突破,未来伴随光学和红外望远镜这一天文观测主战场的发展,我国有望缩短与世界天文观测强国的差距,逐步建立观测主导权,获得天文观测和理论的重大突破。 本报记者 易蓉