作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2023/10/23 18:39:47
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最大光学望远镜即将崛起

 


在智利阿塔卡马沙漠海拔3000米的赛罗阿玛佐斯山山顶,一张钢梁网拔地而起。它所支撑的穹顶与足球场一样大,且出人意料地灵活,而它所承载的一个巨大望远镜将在不久的将来追踪夜空中的星星。

据《科学》消息,这台望远镜名为极大望远镜(ELT),其主反光镜将是一个直径39米的镀银玻璃碗,由798块六角形镜面拼接而成,最终形成了一个可精确到几十纳米的完美抛物线。这是迄今建造的最大光学望远镜,将拍摄其他恒星周围类地行星的照片,并在它们的大气中寻找生命迹象。

耗资15亿美元的ELT将于2028年或2029年完成,几个月前,ELT的建造方欧洲南方天文台(ESO)宣布,建造工作已经完成了一半。下个月,第一批抛光后的镜面将从法国运出。ESO拥有16个成员国,并签订了一项保证稳定年收入的条约,可以在不作出重大牺牲的情况下支付ELT的费用。

而由美国领导的两个同样雄心勃勃的项目——巨型麦哲伦望远镜(GMT)和30米望远镜(TMT),曾与ELT争夺谁最先探测天空。然而这两个项目尽管也在打磨镜子,但它们都还没有开始施工,且不能保证成功。

美国的这两个项目正在等待美国国家科学基金会(NSF)来拯救它们。美国凯克天文台首席科学家John O 'Meara表示,目前项目有些紧急,需要NSF的投资来推进,否则将面临严重危险。

尽管美国的这两个项目吸引了来自澳大利亚、巴西、韩国、日本等国际合作伙伴的支持,但筹款却停滞不前。今年早些时候,这两个项目都通过了NSF的初步设计审查。接下来,NSF小组将评估这些项目是否准备好进入最终设计阶段,以考虑是否向该国国会申请建设资金。

其实,单是建设一个望远镜,也将是NSF有史以来最大的设施支出。前TMT董事会成员、英国伦敦大学学院天文学家Richard Ellis认为,NSF行动迟缓是一种不情愿的表现。他表示,如果这两个项目建不起来,对美国天文学来说将是一个悲剧。

TMT选择的地点位于夏威夷大岛莫纳克亚山顶附近,但遭到了当地人的反对,后者不希望在他们认为神圣的地方建造更多的望远镜,并阻止了2015年和2019年两次建设尝试。NSF目前正在评估项目的有关各类情况,这一过程将需要2年时间才能完成。

TMT和GMT将继续利用现有资金开展工作。GMT位于智利拉斯坎帕纳斯天文台,它的7面8.4米镜面中已有3面已经完成,另外3面正在等待抛光。上个月,技术人员将20吨玻璃装入一个圆形模具中,浇铸成最后一面镜面。玻璃将逐渐加热到1165°C,同时缓慢旋转,使镜子呈抛物线形状。这7块镜子将组合成一个25.4米的主反射镜,将为GMT提供广阔的视野。

和ELT一样,TMT将由一组更小的镜子组成,这是现有的10米凯克望远镜所采用的一种方法。美国公司Coherent的一条装配线每个月都要打磨三块1.5米长的镜子,然后把它们修剪成六边形。印度、中国和日本的其他团队将生产TMT所需剩余的镜面和备件,加拿大准备建造望远镜的外壳,日本则承诺建造支撑结构。

 
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