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郭守敬望远镜:以光谱为钥 解锁宇宙奥秘 领跑全球数据量

   时间:2025-12-08 08:36:55 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在燕山深处的中国科学院国家天文台河北兴隆观测站,一座以元代天文学家郭守敬命名的天文观测设备,正以独特的方式探索宇宙奥秘。这座大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,作为我国首个天文领域大科学装置,已累计发布2807万条光谱数据和1159万组恒星参数,数据规模位居全球首位。

中国科学院国家天文台研究员罗阿理形象地比喻:"光谱就像天体的DNA密码。传统望远镜为天体拍摄照片,而郭守敬望远镜则通过光谱分析解读恒星的温度、化学成分、运动轨迹和年龄,这相当于为天体进行基因检测。"这种技术突破使科学家能够重构银河系130亿年的演化历程,就像为宇宙编写编年史。

望远镜的核心部件是4000个光纤定位单元,每个单元连接一束特种宽谱光纤。这些直径仅相当于头发丝十分之一的光纤,曾长期依赖进口。科研团队历时五年攻克技术难关,与长飞光纤光缆股份有限公司联合研发的国产天文光纤,在光谱透过率和稳定性上达到国际领先水平。新研发的光纤定位闭环检测系统,将定位精度提升至开环系统的1.2倍,观测效率提高20%。

在主动光学系统方面,团队建成位移促动器研制平台,实现关键部件国产化。这些由数百个小镜面拼接而成的大镜面,通过高精度促动器实现动态调整,确保观测精度。目前该系统的性能指标已跻身国际前列,为望远镜持续升级奠定基础。

过去一年间,基于该望远镜数据发表的科研论文达417篇,其中包括1篇《科学》封面文章和10篇《自然》子刊论文。全球300个科研机构的1800多名用户下载数据约170TB,网站查询量突破373万次。这些数据不仅用于研究银河系形成,还拓展到致密天体、系外行星等前沿领域。

技术突破带来的产业效应正在显现。主动光学系统研发带动高精度光学元件制造,光纤定位技术促进精密机械加工产业发展,自主开发的控制软件算法形成完整知识产权体系。这些成果为我国建设更大口径望远镜积累了宝贵经验,相关技术已应用于量子通信、深海探测等领域。

在青海冷湖的AIMS望远镜监测太阳磁场、贵州平塘的FAST聆听脉冲星信号的同时,郭守敬望远镜通过光谱分析构建起立体观测网络。这种多波段协同观测模式,如同为宇宙拍摄"全景CT",使中国成为全球少数具备完整天文观测能力的国家之一。当科研人员在兴隆站记录光谱数据时,他们感受到的不仅是科学探索的激情,更延续着千百年来人类仰望星空的智慧传承。

 
 
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