宇宙浩瀚無(wú)垠，并且時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)生著劇烈的天體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)重復(fù)觀測(cè)宇宙同一個(gè)區(qū)域，找出其中亮度或位置隨時(shí)間進(jìn)行變化的天體，叫做“時(shí)域巡天”。

墨子巡天望遠(yuǎn)鏡的主鏡長(zhǎng)什么樣？

墨子巡天望遠(yuǎn)鏡位于青海省海西蒙古族藏族自治州冷湖鎮(zhèn)海拔4200米的賽什騰山天文臺(tái)址，是一臺(tái)大視場(chǎng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡。該望遠(yuǎn)鏡主鏡口徑2.5米，配備7.65億像素大靶面主焦相機(jī)，通光面積大、雜散光少，系統(tǒng)探測(cè)靈敏度高。

墨子巡天望遠(yuǎn)鏡有一個(gè)大圓頂，圓頂上開(kāi)有天窗，遙遠(yuǎn)的星光就是從這個(gè)天窗照射到厚達(dá)12厘米的主鏡上，主鏡上會(huì)鍍一層銀色的鋁反射膜。

光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)波段在360納米到920納米之間，波長(zhǎng)越短，對(duì)鏡面的平整度的要求就越高。重力、微弱的氣流、熱脹冷縮等都可能小小地改變鏡面的形狀，而且鏡面越大，越難保持其精度。為了讓鏡面能夠在任何情況下都能完美成像，科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)硬核技術(shù)——薄鏡面面型主動(dòng)矯正技術(shù)。在鏡面背后有54個(gè)主動(dòng)的光學(xué)支撐點(diǎn)，它們可以根據(jù)鏡面的形狀來(lái)實(shí)時(shí)改變力的大小，每照一張照片，鏡面都主動(dòng)改變一次形狀。它能達(dá)到什么樣的平整度呢？打個(gè)比方，相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)大小的面積，起伏不超過(guò)一根頭發(fā)絲。

每三個(gè)晚上，墨子巡天望遠(yuǎn)鏡就能巡測(cè)一遍整個(gè)北天球，這么大的工作量，如何養(yǎng)護(hù)這塊主鏡呢？總設(shè)計(jì)師孔旭表示，如果灰塵比較少，就用風(fēng)吹把灰塵吹掉；如果特別臟的話，就給它重新鍍膜。

國(guó)內(nèi)最大靶面相機(jī)

主鏡會(huì)把星光繼續(xù)反射，穿過(guò)內(nèi)部的七塊透鏡，達(dá)到正上方的主焦相機(jī)。它看上去和相機(jī)鏡頭很相似，但它有一個(gè)很大的特點(diǎn)，它的靶面很大，也可理解為成像面很大。

一般相機(jī)成像面（邊長(zhǎng)）約2厘米大小，而墨子巡天望遠(yuǎn)鏡是32.5厘米，是國(guó)內(nèi)最大靶面的相機(jī)，也屬于國(guó)際先進(jìn)行列。

這么大的相機(jī)它的成像效果如何呢？

它拍出來(lái)的一張照片，需要90塊4k超高清的電視顯示屏才能完全顯示，甚至連10公里外的一個(gè)乒乓球都能看清。

墨子巡天望遠(yuǎn)鏡的探測(cè)器由9塊10厘米見(jiàn)方的電荷耦合器件CCD拼接而成。每一塊CCD上都排布著9000行9000列的像元。就是靠他們，照片的尺寸才能在尺寸巨大的基礎(chǔ)上還保持極高的清晰度。

為什么選址在青海省海西州茫崖市？

墨子巡天望遠(yuǎn)鏡正式啟用的當(dāng)天，發(fā)布了一張?jiān)撏h(yuǎn)鏡在試觀測(cè)時(shí)拍攝的仙女座星系照片。仙女座星系是銀河系所在的本星系團(tuán)中最大的星系，是一個(gè)巨大的旋渦星系，星系編號(hào)為M31，星系直徑約22萬(wàn)光年，距離地球大約254萬(wàn)光年。

在地球上，并非每個(gè)地點(diǎn)都適合進(jìn)行宇宙觀測(cè)，天文臺(tái)址的選擇非常嚴(yán)苛：一要看得見(jiàn)，即云覆量小；二要看得透，即大氣要稀??；三要看得真，即透明度好；四要看得清，即視寧度佳；五要看得深，即無(wú)光害或少光害；六要看得長(zhǎng)，即晴夜數(shù)要多。

盡管在人口眾多的城市可以為科研工作提供極大的便利，但對(duì)望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，繁華地區(qū)就意味著人造光源影響大、人類(lèi)活動(dòng)影響大以及大氣污染嚴(yán)重等情況，這些非常不利于觀測(cè)活動(dòng)。而青海冷湖鎮(zhèn)周?chē)僳E罕至，從冷湖鎮(zhèn)再開(kāi)車(chē)100多公里，才能到達(dá)冷湖天文基地坐落的賽什騰山，墨子巡天望遠(yuǎn)鏡的家就在這座山頂上。

賽什騰山氣候干燥，天氣晴朗，每天有將近10個(gè)小時(shí)的日照，每年天文觀測(cè)的可用時(shí)間高達(dá)300天。在位于海拔4200米的墨子巡天望遠(yuǎn)鏡工作平臺(tái)，能看到天際有一條很明顯的分界線，這是柴達(dá)木盆地里的浮塵和純凈的天空之間的界限。分界線大概在海拔3200米的位置。山下天空灰蒙蒙，山頂依然藍(lán)天，幾乎不受灰塵的影響。

截至目前，青海冷湖天文觀測(cè)基地已有11家科研單位12個(gè)望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目落地，全部建成后，這里將成為亞洲最大的天文觀測(cè)基地。

未來(lái)，墨子巡天望遠(yuǎn)鏡可監(jiān)測(cè)移動(dòng)天體和光變天體，用于高效搜尋和監(jiān)測(cè)天文動(dòng)態(tài)事件，可在高能時(shí)域天文、太陽(yáng)系天體普查、銀河系結(jié)構(gòu)和近場(chǎng)宇宙學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為我國(guó)宇宙探測(cè)提供大量數(shù)據(jù)，推動(dòng)我國(guó)的科技進(jìn)步。

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