隨著中國的崛起，無論是中國的經濟還是技術實力都愈來愈受到國外的關(guan) 注，西方開始考慮借助中國的力量來打通彼此的交流，進而促進雙方的政治經濟技術交流。而在近日決(jue) 定的關(guan) 於(yu) 全球最大的光學望遠鏡的修建項目中，中國將參與(yu) 負責研發多項核心激光技術工作。

       近日，美國夏威夷國土資源部董事會(hui) 批準了美國加州理工和加州大學打造30徑望遠鏡（TMT）的提議。這架全球最大的光學望遠鏡將於(yu) 2014年開始在夏威夷莫納克亞(ya) 火山頂修建，加拿大、日本、中國、印度的國立天文機構加入了該項目。

    中科院國家天文台台長助理、TMT項目部經理薛隨建日前對科技日報記者表示，TMT將為(wei) 天文望遠鏡400多年的發展樹立新的裏程碑，中國參與(yu) 該項目，可以分享國際頂尖設備的管理、運行和相應份額的使用權益，使我國天文學家與(yu) 世界一流天文學家站在同一起跑線上，用最先進的望遠鏡開展前沿的天文研究。同時，國家天文台聯合中科院有關(guan) 院所承擔了TMT主光學係統、激光引導星係統、激光器係統等多項核心技術研發工作，不僅(jin) 為(wei) 該項目的推進作出了重要貢獻，也通過該項目使我國相關(guan) 領域技術水平得到快速提升。

    TMT將是前所未有的天文探測工具

    夏威夷莫納克亞(ya) 火山可謂世界天文觀測的“聖地”，它海拔4205米，遠離城市汙染和照明幹擾，一年中有300多天視野清晰，為(wei) 天文觀測提供了良好條件。目前，共有12架世界一流的天文望遠鏡建在這裏，包括兩(liang) 座當今世界最大的地基光學望遠鏡——口徑直徑10米的凱克望遠鏡。

    即將在此開建的TMT顯然更引人注目。據介紹，TMT的主鏡直徑為(wei) 30米，由492麵對角直徑為(wei) 1.4米的六角形子鏡麵拚接組成，可提供9倍於(yu) 凱克望遠鏡的集光本領，其圖像分辨率也比當前所能達到的最高分辨率高出3倍。根據觀測目標和方法的不同，它的探測深度將是當代望遠鏡的10—100倍，可以觀測距離地球130億(yi) 光年的宇宙區域景象以及宇宙早期形成的星體(ti) 和星係，有望幫助科學家在揭示暗物質和暗能量的本質、探測宇宙第一代天體(ti) 、理解黑洞的形成與(yu) 生長、探察地外行星等前沿科學領域取得重大突破。

    薛隨建表示，TMT集成了當代大口徑望遠鏡最頂尖的高新技術，包括拚接式主鏡、自適應光學、以及無縫切換使用的科學設備等。這些高新技術，將使TMT成為(wei) 前所未有的天文探測工具。

    中國承擔多項核心技術研發任務

    近年來，世界各國對天文學越來越重視，提出了各類大型天文觀測設備的建設方案及規劃，中科院國家天文台對此一直關(guan) 注。經過論證，中國於(yu) 2009年提出參與(yu) TMT項目意願。

    隨著項目合作的推進，中國科學家承擔了多項重任。

    薛隨建說，國家天文台及南京天光所，聯合中科院長春光機所、光電所、理化所等單位，“自帶幹糧”開展了多項核心技術研發工作。“這使中國成為(wei) 該項目中的實質研發合作成員之一。”

    據介紹，國家天文台南京天光所主要負責TMT主鏡子鏡單元高精度磨製技術的研發，以及部分子鏡的加工任務。薛隨建說，TMT主鏡拚接精度要求極高，需達到光照上去看不到接縫的程度。我國通過2008年完成的LAMOST望遠鏡項目，對此已有技術儲(chu) 備。同時，該所還參與(yu) 了TMT“首光”科學儀(yi) 器的設計研發工作。TMT開始科學觀測的初期，將先安裝3台“首光”設備，包括紅外成像攝譜儀(yi) 、紅外多目標攝譜儀(yi) 和寬視場光學攝譜儀(yi) 。這些設備能充分利用TMT的高靈敏度及高分辨率，提供前所未有的成像能力，是TMT項目的亮點之一。

    長春光機所主要負責TMT第三鏡及其驅動機構的設計、製造工作。TMT的光路結構極具特色——來自遙遠天體(ti) 的星光先被具有主動光學功能的主鏡收集，匯聚到副鏡，再反射到可以360度轉動的第三鏡，最後被送入裝有自適應光學矯正係統的科學儀(yi) 器中。這種特殊的結構使TMT在持續觀測、切換設備、更換子係統時更方便，幫助天文學家在更短時間內(nei) 進行更多不同類型的觀測。而起著主要傳(chuan) 輸作用的第三鏡，在光學精度、機械精度等方麵均麵臨(lin) 世界級挑戰。

  光電所承擔了TMT激光導星子係統的設計製造。薛隨建說，大氣中存在湍流、密度分層等現象，會(hui) 對天文觀測形成幹擾，導致影像變得模糊，“這就需要自適應光學係統進行矯正、還原”。簡言之，就是向空中發射高能激光，在海拔90公裏處製造人工“導星”，通過不斷對其檢測，實時測得大氣湍流的具體(ti) 情況，再借助變形鏡高速精密的調整，讓圖像恢複得清晰銳利。

    其中，形成人工“導星”的高能激光，由理化所承擔的高功率全固態脈衝(chong) 納信標激光器來發射。這將是國產(chan) 激光器首次在國際頂尖科研裝備中應用，定會(hui) 為(wei) 我國科研儀(yi) 器搶占國際科技市場份額增添重要的籌碼。

    目前，我國承擔的各項研發任務均取得階段性進展，正陸續接受國際專(zhuan) 家的評審。