科學與健康丨發(fā)布數(shù)據(jù)量世界第一!郭守敬望遠鏡用光譜解碼宇宙
新華社北京11月4日電 題:發(fā)布數(shù)據(jù)量世界第一!郭守敬望遠鏡用光譜解碼宇宙
新華社記者胡喆
當青海冷湖的AIMS望遠鏡凝視太陽磁場,當貴州深山的“中國天眼”FAST聆聽脈沖星律動,在燕山腹地的中國科學院國家天文臺河北興隆觀測站,以我國元朝時的天文學家郭守敬命名的觀天利器,也在以不同方式探望蒼穹。
這臺大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡,是我國首個天文領域大科學裝置,由中國科學院國家天文臺負責管理。截至2025年10月累計發(fā)布光譜數(shù)達到2807萬條、恒星參數(shù)1159萬組,數(shù)據(jù)量穩(wěn)居世界第一。
關鍵技術國產(chǎn)化
人類對星空的記錄始于肉眼觀測。古代天文學家編制星表,如同為星空“編制戶口”;伽利略首次將望遠鏡指向天空,開啟了天體“形態(tài)學”研究;而郭守敬望遠鏡的突破,則標志著天文學研究進入更加精細的時代。
“光譜如同天體的‘DNA’,如果說以往的天文望遠鏡是為天體‘拍照片’,那么郭守敬望遠鏡就是在為它們‘測基因’?!敝袊茖W院國家天文臺研究員、郭守敬望遠鏡運行和發(fā)展中心主任羅阿理介紹說,通過分析觀測到的光譜數(shù)據(jù),科學家能夠解讀恒星的溫度、化學成分、運動狀態(tài)乃至年齡,從而重構銀河系的形成與演化歷史。
實現(xiàn)這一科學突破的背后,是一條關鍵技術國產(chǎn)化的攻堅之路。
作為望遠鏡的核心部件,特種寬譜光纖曾長期被國外壟斷。郭守敬望遠鏡焦面配備了4000個光纖定位單元,對應4000束天文特種寬譜光纖,這些光纖從焦面連接至光譜儀,使望遠鏡可同時獲取4000個不同天體的數(shù)據(jù),是實現(xiàn)大規(guī)模光譜巡天、完成光信號傳輸?shù)年P鍵。

圖為郭守敬望遠鏡。新華社記者 金立旺 攝
為探索宇宙貢獻中國力量
過去一年間,依托郭守敬望遠鏡數(shù)據(jù)共發(fā)表論文417篇,其中《科學》封面文章1篇、《自然》子刊9篇、《科學》子刊1篇,再創(chuàng)歷史新高。
同時,郭守敬望遠鏡觀測到的數(shù)據(jù)已被全球共計300個單位的1800多名用戶利用并開展科學研究,下載數(shù)據(jù)量約170TB,數(shù)據(jù)發(fā)布網(wǎng)站查詢373萬次。
從銀河系的形成與演化,到致密天體及系外行星等前瞻科學領域,郭守敬望遠鏡提供的海量數(shù)據(jù)正在拓展人類對宇宙的認知,成為解開謎題的關鍵鑰匙。
“郭守敬望遠鏡正處于科學高產(chǎn)期,持續(xù)為人類探索宇宙貢獻中國力量?!绷_阿理說。
構建認識宇宙的完整拼圖
探秘宇宙,從來都是人類智慧最壯麗的遠征。
一批觀天利器相繼建成并取得突破,使中國在天文觀測領域形成了從光學到射電、從恒星到行星、從時域到譜段的立體觀測網(wǎng)絡。
這種多波段的協(xié)同觀測,正共同構建起認識宇宙的完整拼圖。正如一位青年科研人員所說:“當我們在燕山深處記錄下光譜數(shù)據(jù)時,仿佛聽到了那些先行者的腳步聲?!?/p>
展望未來,郭守敬望遠鏡團隊正持續(xù)推進技術升級,多項關鍵技術已實現(xiàn)從“追趕”到“突破”的跨越,實現(xiàn)國產(chǎn)化研制。以郭守敬望遠鏡作為中試平臺,團隊與長飛光纖光纜股份有限公司聯(lián)合研發(fā)出適合光學望遠鏡使用的國產(chǎn)天文特種寬譜光纖,目前已完成實驗室測試和望遠鏡現(xiàn)場初步測試。
羅阿理表示,郭守敬望遠鏡的技術突破并非局限于天文領域,更具有深遠的戰(zhàn)略意義。它不僅驗證了中國在主動光學系統(tǒng)、光纖定位控制系統(tǒng)等領域的自主研發(fā)能力,還帶動了國內(nèi)高精度光學元件、精密機械制造、自主軟件算法等相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,為后續(xù)研制更大口徑、更高性能的天文望遠鏡積累了寶貴經(jīng)驗。







