人类对宇宙的探索历程，是一部不断突破认知边界的史诗。从最初用肉眼仰望星空，到借助望远镜捕捉遥远天体的微光，再到如今试图解读光信号中隐藏的宇宙密码，每一次技术革新都在重塑人类对宇宙的理解。伽利略将望远镜指向夜空时，发现了月球表面的环形山和木星的卫星；哈勃通过长期观测，证实了星系红移现象，为宇宙膨胀理论提供了关键证据。这些里程碑式的发现，不仅扩展了人类的视野，更颠覆了传统的宇宙观。
在浩瀚宇宙中，可见物质仅占极小比例。天文学家通过计算发现，普通物质和辐射的总和不足宇宙总质能的5%，而剩余的95%则由暗物质和暗能量构成。这两种神秘成分如同宇宙的隐形骨架，暗物质通过引力作用维系着星系的结构，暗能量则以排斥力推动宇宙加速膨胀。尽管科学家们通过引力透镜效应、宇宙微波背景辐射等间接手段证实了它们的存在，但至今仍未直接探测到暗物质粒子，对暗能量的本质也知之甚少。这种认知上的空白，正推动着全球天文学界展开新一轮的探索竞赛。
国际天文学界已部署多项大型观测计划，试图解开暗物质与暗能量的谜团。美国的暗能量光谱仪（DESI）项目通过测量数千万个星系的红移，绘制宇宙膨胀的历史图谱；欧洲的欧几里得空间望远镜将利用宽视场成像技术，研究宇宙大尺度结构的形成；日本的昴星团望远镜配合Prime Focus光谱仪，也在开展高精度星系巡天。这些项目各具特色，但都面临着技术挑战：如何在保证观测精度的同时，覆盖更大的天区范围？如何高效获取海量天体的光谱信息？这些问题的答案，可能隐藏在下一代光谱望远镜的设计中。
中国天文学界正通过“空—地”协同观测体系的建设，逐步缩小与国际先进水平的差距。已投入运行的郭守敬望远镜（LAMOST）在恒星光谱巡天方面取得显著成果，墨子巡天望远镜（WFST）则专注于时域天文观测，能够捕捉超新星爆发、引力波电磁对应体等短暂天文现象。预计2027年发射的中国空间站巡天空间望远镜（CSST）将具备高分辨率成像能力，但其光谱分辨率有限，需要地面大型光谱望远镜的配合，才能精确测定遥远星系的距离和运动状态。这种“图像+光谱”的协同观测模式，正成为现代天文学研究的新趋势。
在这一背景下，4.4米口径的光谱望远镜JUST项目应运而生。该望远镜选址于青海冷湖天文观测基地的赛什腾山，这里海拔4200米，大气透明度高，夜空暗度达到世界顶级水平，是开展光学天文观测的理想场所。JUST的设计目标直指当前宇宙学研究的核心问题——暗能量的本质。通过获取数千万个星系的光谱数据，它将绘制出迄今最精细的宇宙三维地图，为检验宇宙学模型提供关键证据。与传统光谱望远镜相比，JUST的创新之处在于其高密度光纤定位系统：焦面上可同时布置超过2000根光纤，相当于2000个独立的“光谱探测器”，能够一次性捕获密集天区的光谱信息。
这种技术优势使JUST在特定观测任务中具有独特价值。例如，在星系团研究中，现有设备如DESI的观测覆盖率仅10%—20%，而JUST有望将这一数字提升至90%以上，从而更准确地测量星系团的质量分布，探究暗能量对大尺度结构形成的影响。JUST的多模式观测能力也使其能够支持多种科学目标：多目标光纤光谱仪将开展大规模星系巡天，长缝光谱仪可追踪超新星等瞬变天体的光谱演化，高分辨光谱仪则能搜索太阳系外行星的大气成分。这种“一镜多用”的设计理念，体现了现代天文仪器的发展方向。
JUST项目的实施，标志着中国天文学在光谱观测领域迈入国际先进行列。其科学目标不仅限于暗能量研究，还将为星系演化、宇宙再电离、系外行星等前沿领域提供珍贵数据。在技术层面，JUST采用了拼接镜面技术，将4.4米口径的主镜分为多个子镜，通过主动光学系统实时调整镜面形状，补偿重力变形和大气扰动的影响；双焦点光学设计则允许望远镜在巡天观测和后随观测模式间快速切换，提高观测效率。这些技术创新，为中国天文学家在宇宙学研究中争取话语权奠定了基础。
随着JUST项目的推进，中国天文学正从“数据使用者”向“数据提供者”转变。过去，国内研究者往往依赖国外望远镜的观测数据开展研究；未来，JUST将产生海量原创数据，吸引全球科学家参与分析。这种转变不仅体现在科学产出上，更将促进天文仪器研发、数据处理算法等相关领域的技术进步。在冷湖的荒漠之中，一座通往宇宙深处的“灯塔”正在升起，它发出的不仅是光学信号，更是人类探索未知的永恒渴望。
