墨子巡天望遠鏡外觀。圖源：科技日報，張蘊攝

2023年9月17日，墨子巡天望遠鏡正式「開工」，這天將是中國天文探測史上載入史冊的日子。作為北半球光學時域巡天能力最強，墨子巡天望遠鏡試觀測階段拍攝的仙女座星系照片同日公布，這是目前世界上拍攝到的最大視場仙女座星系高分辨率圖像。

帶著古今千年人類探索星際的渴望，9月17日，中國科學技術大學——紫金山天文台大視場巡天望遠鏡（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。

院士專家在墨子巡天望遠鏡前合影。圖源：科技日報，張蘊 攝

墨子巡天望遠鏡位於青海省海西州茫崖市冷湖鎮海拔4200米的賽什騰山天文台址，距離茫崖市冷湖鎮區約70公里。冷湖賽什騰山天文台址年均晴夜數多、夜天光背景低、視寧度優良、空氣中塵埃含量少，是大陸境內近期發現的優秀光學天文觀測台址。

賽什騰山上遠眺墨子巡天望遠鏡。圖源：中國科學院

當日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。

墨子巡天望遠鏡模型展示圖。圖源：中國科學技術大學

北半球光學時域巡天能力最強設備

據介紹，墨子巡天望遠鏡名字的由來，是為了紀念古代中國科學家墨子，他在兩千多年前首次發現了光線是沿直線傳播的原理，並進行了小孔成像實驗，被譽為「世界光學第一人」。

通光面積大、雜散光少，系統探測靈敏度高，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，墨子巡天望遠鏡具備多項「硬實力」，是北半球光學時域巡天能力最強設備。

墨子巡天望遠鏡。圖源：科技日報，張蘊攝

墨子巡天望遠鏡是中國科學技術大學和中國科學院紫金山天文台於2018年3月1日啟動聯合研製的大視場光學成像望遠鏡，2019年7月正式開展望遠鏡建設，2022年10月深空探測實驗室開始參與望遠鏡建設，2023年8月望遠鏡建成並開展調試觀測，是冷湖天文觀測基地第一個投入運行並開展天文觀測研究的大型設備。

冷湖天文台基地集群。圖源：中國科學技術大學

墨子巡天望遠鏡口徑2.5米，採用國際先進的主焦光學系統設計和主鏡主動光學矯正技術，可實現3度視場範圍內均勻高像質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、寬波段的特點。墨子巡天望遠鏡的建成，將顯著提升中國時域天文研究能力，使得中國時域天文觀測能力達到國際先進水平。

主鏡部件吊裝。中國科學技術大學供圖

據介紹，墨子巡天望遠鏡巡天數據疊加，將提供北天球最深的高精度、大天區、多色測光和位置星表，作為傳世巡天數據，在未來數十年內可用於宇宙中各類天體的證認和系統研究。同時，墨子巡天望遠鏡將面向國家航天強國戰略，開展太陽系近地天體等搜尋與監測研究，服務航天安全和深空探測戰略需求。

賽什騰山脈。圖源：中國科學技術大學

為什麼首秀選擇仙女座星系？

墨子巡天望遠鏡拍攝的仙女座星系。圖源：中國科學院

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。

據項目工作人員介紹，仙女座星系（又稱M31）是距離銀河系最近和最大的旋渦星系，它的結構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。

由於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徵，可以用於細致刻畫星系內部及星系間相互作用的動力學過程。

◎來源｜科技日報（張蘊）
◎編輯｜山那編

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