JUST光谱望远镜向未知发问

上海交通大学JUST团队

人类对宇宙的认知，始于仰望星空，成于“看见”细节，而升华于“解读”光背后的秘密。从伽利略用望远镜发现月球环形山和木星卫星，到哈勃观测到星系红移、证实宇宙膨胀，每一次观测工具的革新，都并非简单的视野延伸，而是一次对既有“视界”与思维疆界的重塑。

当我们于静谧之夜，沉醉于璀璨星河的视觉诗意时，一个更惊人的事实是：那些闪烁的璀璨星光，竟只占据宇宙总物质的不到5%。而宇宙中超过95%的成分，是那神秘未知的暗物质与暗能量，宛如悬挂于物理学圣殿之上的两颗幽邃谜团，在轻轻叩问人类认知的边界。暗物质通过引力塑造星系结构；暗能量则以反引力的形式推动宇宙加速膨胀。理解它们，很可能将引发继相对论和量子力学之后的又一次物理学革命。

全球科学家为此奋斗了数十年。从深埋地下的直接探测实验，到遍布全球的间接观测网络，一代代科学家接力前行。但人们至今仍未能直接探测到暗物质，对暗能量的本质也知之甚少，这也催生了新一代国际观测计划：美国的DESI计划、欧洲的Euclid空间望远镜、日本的Subaru-PFS等，都在瞄准宇宙的奥秘、不断探索。

在这场全球参与的宇宙解密竞赛中，中国天文学正迎头赶上，但在地面光学光谱观测能力上，仍与国际先进水平存在差距。国内已运行的郭守敬望远镜（LAMOST）在恒星光谱巡天方面成就突出，墨子巡天望远镜（WFST）则专注于图像巡天与时域天文观测。预计2027年发射的中国空间站巡天空间望远镜（CSST）将在星系成像领域实现突破，但由于其光谱分辨率有限，仍需地面大型光谱望远镜的协同观测，才能精确测定遥远星系的距离与运动状态。

正是在这一关键背景下，JUST望远镜项目应运而生。它不仅是我国“空—地”协同观测体系的重要一环，还将以卓越的光谱观测能力，深度解读宇宙的结构与演化。

JUST是一台4.4米口径的光谱望远镜，部署于青海冷湖赛什腾山天文观测台址。这里大气洁净、夜空黑暗，是世界一流的天文观测圣地。光谱如同宇宙的“指纹”，每一束穿越亿年的光，都编码着暗物质的分布痕迹与暗能量的膨胀印记。JUST正是为捕捉这些宇宙指纹而打造——通过获取数千万星系的光谱，解读宇宙的深层脉动。JUST的核心科学目标，是探究暗能量的本质。与国际同类设备相比，JUST将具备全球最高的光纤定位密度，焦面上可同时放置超过2000根光纤，相当于2000只“宇宙触手”，能一次性捕获密集天区的光谱。例如，当前DESI巡天在星系团区域的观测覆盖率仅10%—20%，而JUST有望将其提升至90%以上，从而在星系团与暗能量研究方面实现突破。与此同时，WFST、CSST等望远镜均以大视场图像巡天为主，预期会发现大量具有重要科学价值的暂现源等候选目标天体，JUST将为这些目标提供高精度光谱观测，揭示其物理本质，构建从发现到精测的高效观测体系。

JUST望远镜采用4.4米拼接镜面与双焦点光学设计，支持快速切换巡天与后随观测模式。其三大终端：多目标光纤光谱仪、长缝光谱仪与高分辨光谱仪，将分别致力于揭示暗黑宇宙、追踪动态宇宙、探测系外宜居行星。

未来5年内，JUST计划观测上千万星系，绘制精细的宇宙三维地图，精确测量宇宙膨胀历史。凭借顶级台址与先进技术，JUST将开展我国自主大规模星系光谱巡天，推动中国天文学从“数据消费者”迈向“宇宙解读者”。

作为JUST团队的一员，我们深知探索之路充满挑战。但我们站在冷湖之巅，不仅是为建造一台望远镜，更是为了在此树起一座向未知发问的灯塔。这条通往宇宙最深暗处的道路，我们诚邀每一位怀揣星空梦想的人，一同见证。