◎?qū)嵙?xí)記者 婁玉琳
【科學(xué)家手稿】
(資料圖)
1992年，我國(guó)一位天文學(xué)家在《自然雜志》上發(fā)表了4篇文章探討當(dāng)時(shí)天文科學(xué)的發(fā)展，在這組文章的最后一節(jié)，他對(duì)我國(guó)天文設(shè)備建設(shè)提出了幾則設(shè)想。3年后，他重讀這4篇文章，在手稿中寫道“……覺得好像是一個(gè)跳傘者，傘已經(jīng)在空中張起，眼睛盯著目的地但卻還沒有落到實(shí)地。像一支音樂停在接近尾聲的一個(gè)休止符上。”
這位天文學(xué)家，就是1980年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員（院士），歷任北京天文臺(tái)研究員、臺(tái)長(zhǎng)、名譽(yù)臺(tái)長(zhǎng)，為天文事業(yè)整整奮斗了70年的王綬琯，而他在手稿中提到的，使這段“停在接近尾聲的一個(gè)休止符上”的音樂成為一段完整樂章的辦法，則是建造大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡——郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）。
作為我國(guó)自主創(chuàng)新的、世界上口徑最大的大視場(chǎng)兼大口徑及光譜獲取率最高的望遠(yuǎn)鏡，LAMOST與王綬琯的淵源要追溯到20世紀(jì)80年代。當(dāng)時(shí)我國(guó)正值現(xiàn)代天文學(xué)的第二次重建，“五臺(tái)四校一廠”的學(xué)科基地已經(jīng)立穩(wěn)腳跟；天文實(shí)測(cè)條件正從“基本為零”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;最最起碼的水平”；一批中青年天文人才這時(shí)已嶄露頭角。王綬琯驚喜地發(fā)現(xiàn)，這樣的人與物的基礎(chǔ)，雖然還很薄弱，但只需進(jìn)一步鞏固、完善，便能發(fā)起一次“前哨戰(zhàn)”，在天文“主戰(zhàn)場(chǎng)”上，開拓前沿，取得突破。
當(dāng)時(shí)的天文學(xué)界存在一個(gè)困擾了研究者們多年的難題，即望遠(yuǎn)鏡的大口徑和大視場(chǎng)無法兼得。大視場(chǎng)是指望遠(yuǎn)鏡可觀測(cè)到的星空的面積足夠大，這樣就可以同時(shí)觀測(cè)更多的星星。大口徑是指望遠(yuǎn)鏡鏡面的直徑大，這樣就可以觀測(cè)到足夠暗的星體。
在此前使用的三種常規(guī)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡中，折射望遠(yuǎn)鏡具有較寬的視野，但它的鏡片不能做大；反射式望遠(yuǎn)鏡可以把鏡片做大，獲得大口徑，但是它能夠觀測(cè)的范圍比較小，無法獲得大視場(chǎng)；折反射望遠(yuǎn)鏡能夠獲得大視場(chǎng)，但由于它的折射鏡片太復(fù)雜，無法做大，因此不能同時(shí)獲得大口徑。
如何解決大口徑與大視場(chǎng)“魚與熊掌不可兼得”的問題？這一困惑擺在了國(guó)內(nèi)外所有天文學(xué)家的面前。
20世紀(jì)80年代的一個(gè)夜晚，在從寧波駛向舟山的船上，王綬琯與當(dāng)時(shí)都還是青年科學(xué)家的陳建生院士和蘇定強(qiáng)院士一道，討論我國(guó)下一步的天文設(shè)備建設(shè)。他們想到，想要在我國(guó)天文學(xué)方面做“有米之炊”，是不是要考慮“做個(gè)什么東西”，解決這個(gè)“魚與熊掌不可兼得”的問題。
在這次被王綬琯稱作“海舟夜話”的談話結(jié)束后不久，他們便把目標(biāo)定在配置多根光學(xué)纖維的“大天區(qū)面積大規(guī)模光譜”的開拓上。接著是LAMOST建設(shè)方案探討，從陳建生主持的“150/220厘米中國(guó)施密特望遠(yuǎn)鏡”的論證，到蘇定強(qiáng)設(shè)計(jì)的“子午裝置—焦面跟蹤”的施密特型望遠(yuǎn)鏡，再到最終LAMOST方案形成時(shí)蘇定強(qiáng)“主動(dòng)反射板”畫龍點(diǎn)睛的一筆，LAMOST建設(shè)方案先后經(jīng)過多次學(xué)術(shù)討論，三易藍(lán)圖。
1993年4月，以王綬琯、蘇定強(qiáng)為首的研究集體提出LAMOST項(xiàng)目，并建議將其作為中國(guó)天文重大觀測(cè)設(shè)備列入“九五”期間國(guó)家重大科學(xué)工程計(jì)劃。
1994年7月，兩位青年科學(xué)家褚耀泉、崔向群在英國(guó)的一次國(guó)際會(huì)議上報(bào)告了LAMOST建設(shè)方案，引起了強(qiáng)烈反響。
從誕生于海舟中的一個(gè)想法到國(guó)際會(huì)議上使同行們興奮的方案，王綬琯參與見證了LAMOST的成長(zhǎng)史。1995年，他在論文中回憶道，“LAMOST方案的思考和建構(gòu)，反復(fù)歷經(jīng)十年。參加的同志前后近二十人，參加者從不同專業(yè)、不同研究領(lǐng)域出發(fā)，切磋琢磨、求同存異，蜿蜿蜒蜒把力氣匯聚到了共同點(diǎn)。正因?yàn)閰⒓诱叩某霭l(fā)點(diǎn)不同，就有了集思廣益。而參加者從不同出發(fā)點(diǎn)走向目標(biāo)，不同思想、不同方法在同時(shí)前進(jìn)中磕彈轉(zhuǎn)并，就有了各自的蜿蜒曲折。”
1996年7月，國(guó)家科技領(lǐng)導(dǎo)小組決策啟動(dòng)國(guó)家重大科學(xué)工程計(jì)劃，LAMOST列入首批啟動(dòng)項(xiàng)目；2001年8月，LAMOST項(xiàng)目批準(zhǔn)開工建設(shè)，2008年8月全部項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)完成；2008年10月16日在國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)基地舉行LAMOST落成典禮，2009年6月LAMOST項(xiàng)目順利通過國(guó)家驗(yàn)收。
近年來，一系列天文學(xué)領(lǐng)域的新研究發(fā)現(xiàn)不斷刷新著人們對(duì)于宇宙的認(rèn)知：在銀河系中發(fā)現(xiàn)一顆恒星級(jí)黑洞；為銀河系重新畫像，發(fā)現(xiàn)銀河系比原來認(rèn)識(shí)的增大了一倍；改寫銀河系暈的面貌，精確稱量出銀河系的“體重”；發(fā)現(xiàn)一顆目前人類已知鋰元素豐度最高的恒星；通過監(jiān)測(cè)恒星“心電圖”發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)富鋰巨星的“真身”是紅團(tuán)簇星；發(fā)現(xiàn)類太陽(yáng)恒星經(jīng)過氦閃普遍可以產(chǎn)生鋰元素的機(jī)制；獲取了大樣本恒星年齡信息，揭示銀河系“成長(zhǎng)史”……在這些發(fā)現(xiàn)的背后，都少不了LAMOST的參與，它已經(jīng)成為天文學(xué)家們親密無間的“合作伙伴”。
截至2022年9月，LAMOST已運(yùn)行11年，共發(fā)布了約2000萬條光譜數(shù)據(jù)。每天夜晚，LAMOST都在華北大地上仰望星空。而在浩瀚宇宙中，被命名為“王綬琯星”的小行星也正熠熠生輝。
標(biāo)簽： 郭守敬望遠(yuǎn)鏡
