中国首台大型通用型光谱望远镜启航:开启自主探索宇宙的新纪元
2025年4月27日,随着上海交通大学JUST光谱望远镜在青海冷湖天文观测基地的基建正式启动,中国天文学迎来了历史性的一刻——国产大型通用型光谱望远镜实现“零的突破”。这座口径达4.4米的“星辰之眼”,不仅是我国天文观测设备的里程碑,更标志着中国在宇宙探索领域迈出了从“跟跑”到“并跑”的关键一步。
JUST望远镜的核心是一面由18块正六边形薄子镜拼接而成的4.4米主镜,其集光能力远超传统设备,可捕捉到更暗弱的天体信号。主镜采用轻量化设计,结合模块化装配技术,显著提升了建设效率。其真正的革新性在于三大观测终端:【多目标光纤光谱仪】:通过上千根光纤同时捕获数百个天体的光谱数据,将宇宙大尺度结构的研究效率提升数十倍,为绘制暗物质三维分布图提供支撑。【积分视场光谱仪】:响应速度比传统设备快3倍以上,可实时追踪超新星爆发、中子星合并等瞬变现象,填补国际暂现源光谱观测的空白。【高分辨光谱仪】:分辨率达百万倍于人眼,可精准分析系外行星大气成分,助力寻找“第二个地球”。JUST望远镜将聚焦人类长期探索的三大核心问题:暗物质与宇宙结构、动态宇宙的瞬变现象、系外行星与宜居世界。
JUST的台址位于青海冷湖赛什腾山,海拔4320米,气候干燥、光污染极低,视宁度堪比国际一流台址。然而,这里的环境也异常严酷:年均气温零下15℃,冬季可达零下30℃,并伴有十级狂风与强紫外线辐射。项目团队采用“模块化装配技术”与“SMC弧形钢结构观测圆顶”,将建设周期缩短40%,节水节电70%,建筑垃圾减少85%,实现高效与环保并重的“绿色基建”。
长期以来,中国天文学家依赖国外设备获取观测数据。JUST的建成将彻底改变这一局面:光谱巡天效率超越日本8.2米昴星团望远镜,尤其在星系团区域的覆盖率是DESI项目的5倍;响应速度比欧洲南方天文台VLT快1.5倍,可更快捕捉暂现源;与墨子望远镜(WFST)、中国空间站巡天望远镜(CSST)形成“成像+光谱”的互补体系,构建全波段观测能力。
按计划,JUST将于2027年获得“首光”,2032年完成二期升级。届时,它将成为亚太地区最强大的光谱巡天设备,为天文学研究提供前所未有的数据支持。这些数据将推动中国在暗能量、星系演化、系外行星等领域取得原创性突破,并为全球天文合作注入“中国智慧”。
JUST望远镜的启动,不仅是中国科技工作者挑战极限的缩影,更象征着中国天文学从“借镜观天”走向自主创新的转折。当2027年首束星光穿过4.4米镜面时,中国将正式开启探索星辰大海的新纪元,为人类理解宇宙贡献不可替代的力量。