2023年9月17日，必將是中國天文探測史上載入史冊的日子。

冷湖、墨子、仙女、巡天，這些自帶“濾鏡”的關(guān)鍵詞，正在碰撞匯聚為我國天文觀測的神秘力量……帶著古今千年人類探索星際的渴望，9月17日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)——紫金山天文臺大視場巡天望遠鏡（即墨子巡天望遠鏡）在青海冷湖天文基地正式開啟“巡天”觀測。這是截至目前全球唯一的大口徑兼大視場光學(xué)時域巡天望遠鏡，也是冷湖天文基地望遠鏡群中口徑最大的望遠鏡。

當(dāng)日10時30分，距離地球約兩百五十萬光年的天體——仙女座M31星系傳回首光照片，引來在冷湖見證首光儀式的院士專家掌聲陣陣，這正是墨子巡天望遠鏡的“首秀”之作?？萍既請笥浾咴谇嗪＠浜煳幕?200米的賽什騰山上，采訪發(fā)回墨子巡天望遠鏡獨家報道。

墨子巡天望遠鏡拍攝的仙女座星系。仙女座星系M31距離地球約250萬光年，直徑約20萬光年。這張照片是墨子巡天望遠鏡通過每次30秒共計150次曝光，得到的150張照片疊加合成。中國科學(xué)院供圖

墨子巡天望遠鏡模型展示圖。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

冷湖天文觀測基地。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

北半球光學(xué)時域巡天能力最強設(shè)備

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)相關(guān)負責(zé)人向科技日報記者介紹，墨子巡天望遠鏡名字的由來，是為了紀念古代中國科學(xué)家墨子，他在兩千多年前首次發(fā)現(xiàn)了光線是沿直線傳播的原理，并進行了小孔成像實驗，被譽為“世界光學(xué)第一人”。

通光面積大、雜散光少，系統(tǒng)探測靈敏度高，具備強大的巡天能力，能夠每三個晚上巡測整個北天球一次，是北半球光學(xué)時域巡天能力最強設(shè)備……墨子巡天望遠鏡具備多項“硬實力”。墨子巡天望遠鏡是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國科學(xué)院紫金山天文臺于2018年3月1日啟動聯(lián)合研制的大視場光學(xué)成像望遠鏡，2019年7月正式開展望遠鏡建設(shè)，2022年10月深空探測實驗室開始參與望遠鏡建設(shè)，2023年8月望遠鏡建成并開展調(diào)試觀測，是冷湖天文觀測基地第一個投入運行并開展天文觀測研究的大型設(shè)備。

墨子巡天望遠鏡口徑2.5米，采用國際先進的主焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和主鏡主動光學(xué)矯正技術(shù)，可實現(xiàn)3度視場范圍內(nèi)均勻高像質(zhì)和極低像場畸變成像，配備7.65億像素大靶面主焦相機，具備大視場、高像質(zhì)、寬波段的特點。墨子巡天望遠鏡的建成，將顯著提升我國時域天文研究能力，使得我國時域天文觀測能力達到國際先進水平。

據(jù)介紹，墨子巡天望遠鏡巡天數(shù)據(jù)疊加，將提供北天球最深的高精度、大天區(qū)、多色測光和位置星表，作為傳世巡天數(shù)據(jù)，在未來數(shù)十年內(nèi)可用于宇宙中各類天體的證認和系統(tǒng)研究。同時，墨子巡天望遠鏡將面向國家航天強國戰(zhàn)略，開展太陽系近地天體等搜尋與監(jiān)測研究，服務(wù)航天安全和深空探測戰(zhàn)略需求。

為什么墨子巡天望遠鏡首秀要選擇仙女座星系？

據(jù)項目工作人員介紹，仙女座星系(又稱M31)是距離銀河系最近和最大的旋渦星系，它的結(jié)構(gòu)特點和金屬豐度與銀河系相近，是探索銀河系及同類星系形成與演化的理想研究對象。由于仙女座星系在天空中跨度大，已有的天文望遠鏡觀測仙女座星系費時費力，難以同時拍攝它的精準全貌及周圍環(huán)境。墨子巡天望遠鏡兼具大視場和高分辨成像能力，首光獲取了仙女座星系和其外圍區(qū)域多色圖像，揭示了仙女座星系及其周圍天體的明亮至暗弱星光分布特征，可以用于細致刻畫星系內(nèi)部及星系間相互作用的動力學(xué)過程。

賽什騰山脈。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

火星一號公路旁的標志。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

冷湖天文臺基地集群。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

既是“照相機”亦是“攝像機”

2012年開始論證設(shè)計至今十余年，墨子巡天望遠鏡總設(shè)計師孔旭和副總設(shè)計師鄭憲忠，見證著墨子巡天遠眺星際的每一步艱難歷程。在首光儀式現(xiàn)場，孔旭向科技日報記者介紹，墨子巡天望遠鏡是截至目前，全球唯一的大口徑兼大視場光學(xué)時域巡天望遠鏡，也是冷湖天文基地望遠鏡群中口徑最大的望遠鏡。

鄭憲忠在獨家接受科技日報記者專訪時介紹：“墨子巡天望遠鏡具備強大巡天能力，能夠獲得大量圖像觀測數(shù)據(jù)，開展多方面的天文研究，產(chǎn)出科學(xué)成果。比如對天空重復(fù)掃描觀測，通過對比圖像，能夠探測到在天球上移動的太陽系天體，也能發(fā)現(xiàn)亮度變化的天體和類似超行星這樣的爆發(fā)事件。有了墨子巡天望遠鏡后，通過疊加積累的觀測數(shù)據(jù)，可以提升探測深度，就能看到更遠更暗的天體，對銀河系和近鄰宇宙的結(jié)構(gòu)有更深入的認識。”鄭憲忠說。

不僅如此，鄭憲忠坦言，太陽系內(nèi)有大量的小行星，有時個別小行星可能與地球軌道發(fā)生交錯，如果落到地面上就有可能引起災(zāi)難性事件。地球面臨太空威脅，可以通過望遠鏡對地球太空環(huán)境進行監(jiān)測，及早發(fā)現(xiàn)對地球有威脅的天體。

墨子巡天望遠鏡安置于青海省海西州茫崖市冷湖鎮(zhèn)海拔4200米的賽什騰山天文臺址，距離茫崖市冷湖鎮(zhèn)區(qū)約70公里。冷湖賽什騰山天文臺址年均晴夜數(shù)多、夜天光背景低、視寧度優(yōu)良、空氣中塵埃含量少，是國內(nèi)近期發(fā)現(xiàn)的優(yōu)秀光學(xué)天文觀測臺址。墨子巡天望遠鏡正式投入使用后，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)將進一步推動冷湖作為學(xué)校最重要的科研基地之一，聯(lián)合中國科學(xué)院紫金山天文臺等單位，加強科教深度融合，推動天文及相關(guān)學(xué)科的高水平科學(xué)研究和國際交流合作，培養(yǎng)天文及相關(guān)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才，帶動青海吸引、匯聚和培養(yǎng)高端科技人才，提升科技創(chuàng)新能力，支持地方經(jīng)濟多元化發(fā)展。

主鏡部件吊裝。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

望遠鏡本體重建完成。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

墨子巡天望遠鏡?？萍既請笥浾?張?zhí)N?攝

墨子巡天望遠鏡外觀。科技日報記者?張?zhí)N?攝

院士專家在墨子巡天望遠鏡前合影?？萍既請笥浾?張?zhí)N?攝

墨子巡天望遠鏡首光儀式現(xiàn)場?？萍既請笥浾?張?zhí)N?攝

墨子巡天望遠鏡首光儀式現(xiàn)場。科技日報記者?張?zhí)N?攝

賽什騰山上遠眺墨子巡天望遠鏡。中國科學(xué)院供圖