望远镜新技术研究室

望远镜新技术研究室简介

  随着天文学和科学技术的发展,天文学家希望能够观测到更多的早期宇宙事件、更加遥远的天体以及更多的天体细节,例如第一代恒星和星系,观测银河系和其他星系近核的区域,以及研究邻近恒星中的类地球行星等,这些都需要研制口径更大,分辨率更高的空间和地面望远镜,依赖于望远镜新技术、新方法的发展。

  望远镜新技术实验室是专业天文仪器研制及天文技术研究和发展的重要基地,其优势技术为:天文光学系统优化设计、大望远镜结构优化设计、大口径镜面支撑技术、大口径主动光学(包括可变形镜面和拼接镜面主动光学)技术、低速高精度跟踪技术。目前的研究和研制项目有:国家重大科学工程项目“大天区面积多目标光纤光谱望远镜”(LAMOST)、1米红外太阳望远镜、30-100米极大光学/红外望远镜方案及相关新技术预研究、空间大口径望远镜方案及相关技术预研究、大口径自适应光学技术、地平式跟踪架的高精度摩擦驱动技术、天文望远镜集成化建模仿真研究等项目。

  LAMOST将是开展大规模光谱巡天观测的最强有力的天文设备。这是一架通光口径4米,视场5°的反射Schmidt望远镜,整个望远镜固定安置在子午面内,在天体中天前后约1.5小时中观测。由24块六角形薄镜面拼接的5.8米X4.4米反射Schmidt改正镜既用于将星光反射向固定的由37块六角形子镜拼接的6.5米球面主镜,又用于校正主镜的球差,这要求Schmidt改正镜的面形在观测过程中实时变化成要求的非球面。应用了主动光学方法才使这样的光学系统得以实现。在LAMOST焦面上将设置4000根光纤,配置16台光谱仪。国家投资2.35亿元,预计2007年出光并开始试观测。建成后,在获得大规模天体光谱的能力方面将是世界上最强大的望远镜。

  在九十年代室内主动光学实验研究的基础上,结合LAMOST关键技术预研究,进一步开展薄变形镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术;室外的大口径主动光学实验望远镜装置,作为 LAMOST项目主动光学技术的预研究项目,在2004年成功的开展了在室外模拟LAMOST跟踪天体情况的1.1米六角形薄变形镜面主动光学实验。三块1.1米六角形反射镜的共焦拼接技术在2006年初也获得成功。这些工作不仅为我国大口径光学望远镜的研制打下基础,还使我国的主动光学技术走到国际前沿。

  同时,研究室开展了极大和新概念望远镜方案及相关新技术预研工作。2000年在天文望远镜和仪器国际会议上报告关于中国30-100米口径极大光学/红外望远镜方案研究并发表文章。2004年6月又将最新的一种30米口径的中国极大望远镜的方案在国际会议上作口头报告。2005年又开始研究极大口径大视场望远镜和大口径空间望远镜。以上研究工作具有许多创新特色。