科學(xué)與健康丨發(fā)布數(shù)據(jù)量世界第一！郭守敬望遠(yuǎn)鏡用光譜解碼宇宙

2025-11-05 09:08 新華網(wǎng) 責(zé)任編輯：吳靜

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(yuǎn)鏡用光譜解碼宇宙

新華社記者胡喆

當(dāng)青海冷湖的AIMS望遠(yuǎn)鏡凝視太陽磁場，當(dāng)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(xué)院國家天文臺河北興隆觀測站，以我國元朝時的天文學(xué)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(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡，是我國首個天文領(lǐng)域大科學(xué)裝置，由中國科學(xué)院國家天文臺負(fù)責(zé)管理。截至2025年10月累計發(fā)布光譜數(shù)達(dá)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(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化

人類對星空的記錄始于肉眼觀測。古代天文學(xué)家編制星表，如同為星空“編制戶口”；伽利略首次將望遠(yuǎn)鏡指向天空，開啟了天體“形態(tài)學(xué)”研究；而郭守敬望遠(yuǎn)鏡的突破，則標(biāo)志著天文學(xué)研究進(jìn)入更加精細(xì)的時代。

“光譜如同天體的‘DNA’，如果說以往的天文望遠(yuǎn)鏡是為天體‘拍照片’，那么郭守敬望遠(yuǎn)鏡就是在為它們‘測基因’。”中國科學(xué)院國家天文臺研究員、郭守敬望遠(yuǎn)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(xué)家能夠解讀恒星的溫度、化學(xué)成分、運動狀態(tài)乃至年齡，從而重構(gòu)銀河系的形成與演化歷史。

實現(xiàn)這一科學(xué)突破的背后，是一條關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化的攻堅之路。

作為望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡焦面配備了4000個光纖定位單元，對應(yīng)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(yuǎn)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(guān)鍵。

為探索宇宙貢獻(xiàn)中國力量

過去一年間，依托郭守敬望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)共發(fā)表論文417篇，其中《科學(xué)》封面文章1篇、《自然》子刊9篇、《科學(xué)》子刊1篇，再創(chuàng)歷史新高。

同時，郭守敬望遠(yuǎn)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(xué)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(xué)領(lǐng)域，郭守敬望遠(yuǎn)鏡提供的海量數(shù)據(jù)正在拓展人類對宇宙的認(rèn)知，成為解開謎題的關(guān)鍵鑰匙。

“郭守敬望遠(yuǎn)鏡正處于科學(xué)高產(chǎn)期，持續(xù)為人類探索宇宙貢獻(xiàn)中國力量。”羅阿理說。

構(gòu)建認(rèn)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(yuǎn)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(lǐng)域形成了從光學(xué)到射電、從恒星到行星、從時域到譜段的立體觀測網(wǎng)絡(luò)。

這種多波段的協(xié)同觀測，正共同構(gòu)建起認(rèn)識宇宙的完整拼圖。正如一位青年科研人員所說：“當(dāng)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。”

展望未來，郭守敬望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊正持續(xù)推進(jìn)技術(shù)升級，多項關(guān)鍵技術(shù)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(yuǎn)鏡作為中試平臺，團(tuán)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(xué)望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡現(xiàn)場初步測試。

羅阿理表示，郭守敬望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)突破并非局限于天文領(lǐng)域，更具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。它不僅驗證了中國在主動光學(xué)系統(tǒng)、光纖定位控制系統(tǒng)等領(lǐng)域的自主研發(fā)能力，還帶動了國內(nèi)高精度光學(xué)元件、精密機(jī)械制造、自主軟件算法等相關(guān)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(yuǎn)鏡積累了寶貴經(jīng)驗。

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