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今年9月，中國科學技術大學-中國科學院紫金山天文臺大視場巡天望遠鏡——墨子巡天望遠鏡正式啟用。

墨子巡天望遠鏡位于海拔4000多米的青海冷湖天文觀測基地，也是目前全球光學時域巡天能力最強大的設備。“墨子巡天”，“巡天”是什么意思？為什么要巡天呢？

宇宙中存在劇烈活動的天體，是研究重大物理問題的天然實驗室。重復觀測同一個“天區”，找出亮度或位置會隨時間而變化的天體，叫做“時域巡天”。這種時域天文學研究，在引力波探測、系外行星搜尋、銀河系中心超大質量黑洞探測等領域具有重要意義。

作為目前全球光學時域巡天能力最強大的設備，“墨子”擁有一批硬核關鍵技術。比如薄鏡面面型主動矯正技術，能夠達到的平整度相當于一個足球場的大小，起伏不超過一根頭發絲。硬核在身，所以墨子巡天望遠鏡運行才幾個月，就探索到了宇宙深處一些不為人知的時變天體，取得了多個初步成果。

把星光變成照片“墨子”彰顯硬核實力

墨子巡天望遠鏡近日剛拍攝到最新仙女座星系照片。仙女座，是從地球上人類肉眼能看到的最遠星系。來自仙女座的光，走了252萬年，才到達地球。讓我們沿著星光凝視地球的軌跡，從逆向來看墨子巡天望遠鏡的眼睛，認識它的各種硬核能力。

墨子巡天望遠鏡總設計師 孔旭：我來介紹一下，這是我們望遠鏡的圓頂，上面有個天窗，星光就從天窗到達望遠鏡的本體。接下來，我們到望遠鏡的圓頂里面，詳細了解星象的成像過程。星光從望遠鏡的天窗進來，直接打到望遠鏡的主鏡。

當“鏡頭蓋”徐徐打開，主鏡正式亮相。它的口徑是2.5米，厚度為12厘米，像一張巨大的CD碟片。表面映出的鋼架倒影，清晰得就像鋼架本身一樣。

墨子巡天望遠鏡總設計師 孔旭：（主鏡）上是一層銀色的鋁反射膜。星光打到鏡面上以后，通過反射膜，反射到主焦裝置上去。鏡面可以隨時調整形狀，使得它任何時候都能完美地成像。這是我們一個硬核技術——薄鏡面面型主動矯正技術。

光學望遠鏡的觀測波段在360納米到920納米之間，波長越短，對鏡面的平整度的要求就越高。熱脹冷縮、重力乃至氣流，都會小小地改變鏡面的形狀。鏡面越大，保持精度越困難。

墨子巡天望遠鏡總設計師 孔旭：在鏡面背后看不見的地方，有54個主動的光學支撐點，它們可以根據鏡面的形狀來實時改變力的大小，面型主動矯正技術，每照一張照片，鏡面都主動改變一次形狀。它能達到多高的平整度呢？相當于一個足球場大小的平面，起伏不超過一根頭發絲。

每三個晚上，墨子巡天望遠鏡就能巡測一遍整個北天球。作為望遠鏡的核心，這塊寶貝主鏡該如何養護？方法比想象中簡單。

墨子巡天望遠鏡總設計師 孔旭：如果灰塵比較少，我們就用風吹把它（灰塵）吹掉，如果特別臟的話，我們就給它重新鍍膜。

主鏡面的正上方，是望遠鏡的主焦裝置，它看上去和相機鏡頭很相似。星光先照到望遠鏡的主鏡，再反射到主焦裝置，穿過內部的七塊透鏡，達到主焦相機。這臺主焦相機，也包含了相當硬核的技術。

墨子巡天望遠鏡總設計師 孔旭：它就相當于我們人眼的視網膜。這個相機有一個很大的特點，它的靶面很大。一般相機成像面（邊長）也就兩厘米大小，這個望遠鏡的相機的靶面很大，（邊長）是32.5厘米，是國內最大靶面的相機，同時在國際也屬于先進。

墨子巡天望遠鏡的探測器由9塊10厘米見方的電荷耦合器件CCD拼接而成。每一塊CCD上都排布著9000行9000列的像元。它能拍出的照片尺寸驚人，清晰度極高。一張照片，需要90塊4k超高清的電視顯示屏才能把照片的全尺寸顯示出來，10公里外的一個乒乓球都能看清。薄鏡面面形主動矯正技術和大靶面CCD拼接相機，由項目團隊在國外技術封鎖、無從借鑒的情況下努力開發，他們用最短的時間，實現了核心技術的原創突破，大大提高了我國的時域天文觀測能力，達到國際先進水平。