11月3日,《中国科学报》从中国科学院国家天文台获悉,截止2025年10月,郭守敬望远镜(LAMOST)累计发布光谱数达到2807万条,恒星参数1159万组,数据量稳居世界第一。科研团队介绍,近期集中攻关下,LAMOST团队让多项关键技术从“依赖进口”变为“中国自主”。
“天文特种宽谱光纤”实现国产化。天文观测所需的光纤对光谱透过率、稳定性要求极高。LAMOST焦面配备了4000个光纤定位单元,对应4000束特种宽谱光纤,这些光纤从焦面连接至光谱仪,承担了望远镜光信号传输的重要任务。这样的设计使得LAMOST可以同时获取 4000 个不同天体,是实现大规模光谱巡天的关键。然而,这种特种宽谱光纤作为望远镜的核心部件此前长期被国外垄断。
据了解,LAMOST团队率先与国内光纤龙头企业长飞光纤光缆股份有限公司合作,以LAMOST作为中试平台,联合研发出适合光学望远镜使用的国产天文特种宽谱光纤,目前已完成实验室测试和望远镜现场初步测试,将量产并投入使用,让大设施的核心部件实现“中国制造"。
加了保护套管国产化光纤样品。国家天文台供图
LAMOST光纤定位检测系统实现了光纤定位精度提升。“开环”和“闭环”是大规模光纤光谱巡天的两种检测系统。相比“开环”,闭环检测系统提升了光纤运行的稳定性,提高了光纤定位精度和望远镜巡天效率。近期,LAMOST光纤定位检测系统完成了从开环到闭环技术突破。
科研团队介绍,新的光纤定位闭环检测系统可以在平均8分44秒内将97.7%以上的光纤定位在0.4角秒之内,相当于实现了在20米外可以控制其光纤单元走到大约2/3头发丝粗细的范围之内(人类发丝的粗细约为60微米),大大提升了光纤定位的精度。与之前的光纤定位开环检测系统相比,系统的平均效率提升了20%左右。
主动光学的核心器件位移促动器达到国际前沿水平。LAMOST首创的既拼接又变形的新型主动光学技术中,波前传感器、力促动器和镜面支撑等核心器件的关键技术都已基本实现了国产化,但位移促动器却一直依赖进口,面临性价比降低、超寿命使用、维护维修滞后等问题。
为保障望远镜稳定安全运行,团队多年来的潜心研究和迭代研制,建成了位移促动器研制和测试平台,实现了位移促动器的国产化研制,性能指标满足LAMOST技术要求,且处于国际前沿水平。这标志着LAMOST主动光学核心技术水平的阶段性提高,进一步提升了望远镜的巡天性能和观测效率。
自主研制的LAMOST位移促动器。国家天文台供图
此外,LAMOST近红外光谱仪、跟踪与主动光学控制器国产化以及MB子镜支撑系统样机等关键技术均已取得显著进展。
在科研团队看来,LAMOST的一系列技术突破验证了中国在主动光学系统、光纤定位控制系统等领域的自主研发能力,带动了国内高精度光学元件、精密机械制造、自主软件算法等相关产业链的发展,形成了“技术突破-产业联动-能力提升”的良性循环。
据悉,LAMOST数据共享也卓有成效,目前全球共计300个单位的1800多名用户利用LAMOST数据开展科学研究,下载数据量约17万GB,数据发布网站查询373万次。该望远镜作为国家重大科技基础设施,由国家天文台负责运行。
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