我国新一代光学红外望远镜

当代天文学发展的最显著特点是观测手段的迅速发展，天文学实测正向着"全波段、大样本、巨信息量"的方向发展。 追求更高的空间、时间和光谱分辨率，追求更大的集光本领和更大的视场，以进行更深的宇宙探测，实现全波段的探测和研究。望远镜发明并用于天文观测400年来，望远镜的口径已经达到10 m。国际上已经开始下一代20~ 50 m口径巨型光学／红外望远镜的研制。 我国天文光学望远镜研制的历史只有五十多年，其典型的代表是上个世纪80年代建造的2.16 m望远镜和2008年建成的"大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）"。

　　LAMOST是一架由我国自主创新的新概念望远镜，是目前唯一能够做到极大口径的大视场望远镜类型。LAMOST创新地应用主动光学实现在观测过程中非球面面形实时不断变化的光学系统，突破了大视场望远镜口径不能增大的瓶颈，具体实现了这架世界上独一无二的中星仪式大口径主动反射施密特望远镜。LAMOST是目前世界上最大的大口径兼大视场的望远镜（口径3.6~4.9 m，视场角直径5°），也是世界上第一架在一块大镜面上同时应用主动变形镜面和拼接镜面技术，并且有用61块1.1 m子镜拼接的两块大拼接镜面（6.67 m×6.05 m 和5.72 m×4.4 m）。焦面上有4000根光纤，一次可同时最多观测4000个天体的光谱，为目前世界上光谱获取率最高的望远镜。LAMOST的研制规模和技术难度与目前世界上8~10 m级光学望远镜相当，主要关键技术（主动光学、拼接镜面、镜面磨制、光纤定位）处于国际领先水平。使我国在光学望远镜技术发展上弥补了与8~10 m望远镜的差距，走到西方国家研制的20~50 m望远镜的同一个起跑线上，为我国研制极大口径望远镜打下了坚实的基础。

我国在近十年开展极大望远镜方案和关键技术预研，走出了一条中国特色道路，即非常规望远镜设计、大口径大视场的特色。我国预研设计的30 m CFGT光学系统，实际上是比目前西方国家设计的极大口径光学望远镜更好的光学系统，如：有更小的副镜；环形分布的镜面更利于大批量的子镜的光学加工；更多的重力不变的焦点可以放置更多的仪器；设计出同样的衍射像质，但却有更大的视场等等。一旦我国有条件在近十年自主研制或以我国为主研制20~50 m极大望远镜，将会显示出我国的创新特色和水平。

　　南极高原独特的大气特征为光学和红外和亚毫米波观测设备，特别是为大口径望远镜、望远镜阵和干涉仪提供了理想的台址。我国最先占据南极高原冰穹A并及时在冰穹A开展天文研究，拥有优先的机遇。已在冰穹A安装了中国南极小望远镜阵CSTAR。目前的观测数据已经初步证明了Dome A 作为天文台址的巨大优越。我们正在研制更大的大视场光学望远镜AST3（3架50 cm/68 cm）阵，即将分批安装在冰穹A。下一步的计划是在冰穹A建造一架开展准空间天文观测的2.5 m的光学/红外望远镜，和更长远计划的6~8 m口径的光学/红外望远镜。（崔向群 中国科学院国家天文台/南京天文光学技术研究所 院士）