我国首台大视场亚秒级采样 1 米级巡天望远镜“天语”首光:一次成像记录逾百万颗恒星
据《科技日报》报道,9 月 5 日上午,天语望远镜首光仪式在青海冷湖天文观测研究基地举行。此前,这台坐落于冷湖基地的 1 米级巡天望远镜已成功获取首光图像:一次曝光完整记录天鹅座北美洲星云、鹈鹕星云及周围银河区域中逾百万颗恒星。这意味着我国首台大视场亚秒级采样 1 米级巡天望远镜“天语”完成关键建设节点,并将进入后续科学观测阶段。
在天文学工程中,“首光”通常指望远镜完成安装调试后首次成功捕获并记录天体光线。它不仅是设备“看见宇宙”的标志,也是在真实观测条件下验证光学系统、相机状态、跟踪精度与整体设计能力的重要环节。对天语望远镜而言,首光结果展示了其大视场、高采样与快速巡天能力,也为后续自动化观测和大规模数据处理打下基础。
一次覆盖近 9 平方度天区,面向时域天文学
来源显示,天语望远镜由上海交通大学李政道研究所牵头、中国科学院上海天文台负责研制,于 2022 年立项,也是 JUST(上海交通大学光谱望远镜)的先导望远镜。“天语”之名取自李政道先生“以天之语,解物之道”,意在通过观测星空理解自然规律。
硬件方面,天语采用 1 米口径主镜,并配合大靶面科学相机,单次拍摄可覆盖近 9 平方度天区,相当于 40 多个满月面积。此次首光图像由 200 张 0.3 秒曝光影像叠加而成,可探测到比人眼极限暗约百万倍的天体。对于巡天设备来说,大视场意味着更高的天空覆盖效率,而亚秒级采样则有助于记录快速变化的天体信号。
- 建设地点:青海冷湖天文观测研究基地;
- 设备定位:我国首台大视场亚秒级采样 1 米级巡天望远镜;
- 首光表现:一次曝光记录北美洲星云、鹈鹕星云及周边逾百万颗恒星;
- 后续目标:对数以亿计天体开展持续测光监测。
为什么“持续测光”重要:发现变化中的宇宙
天语计划负责人、上海交通大学李政道研究所副教授冯发波介绍,天语望远镜将对数以亿计天体进行持续测光监测,捕捉亮度的细微变化,并从中发现太阳系外行星、各类变星、超新星和太阳系小天体。
从科技产业与 AI 工具链角度看,这类巡天望远镜的价值不仅在于“拍得清”,也在于“拍得多、拍得快、持续拍”。现代天文观测正在从单次成像走向大规模时域数据生产:海量图像需要自动校准、目标识别、异常检测、瞬变源筛选与任务调度。随着观测数据规模增长,算法、自动化软件和数据处理平台会成为望远镜科学产出的关键组成部分。
这也使天语更像一套“天文数据采集系统”,而不只是单一光学设备。它面向的是持续变化的宇宙:恒星亮度波动、超新星爆发、近地小天体移动、系外行星凌星等现象,都依赖高频、稳定、可重复的观测来识别。
为 4 米级 JUST 预研:自动触发与多目标调度是重点
天语望远镜与在建的 4 米级光谱望远镜 JUST 同处青海冷湖天文观测研究基地,并由李政道研究所 JUST 团队统一负责运行。JUST 项目负责人、李政道研究所副所长、教授杨小虎表示,天语不仅承担时域目标发现任务,还将在观测运维、瞬变源自动触发、多目标任务调度等方面为 JUST 开展工程预研,为 JUST 2027 年实现首光及时域后随光谱观测奠定软硬件基础。
这一路径体现出当前大型科学装置建设的一个趋势:先导设备不只是验证光学方案,也要提前打磨自动化观测、任务编排和数据响应机制。当巡天系统发现短时变化目标后,后续光谱望远镜需要快速跟进,才能获得更完整的物理信息。天语与 JUST 的协同,正是围绕“发现—触发—跟踪—分析”的链路展开。
影响与解读:冷湖基地的时域观测能力继续增强
首光之后,天语望远镜将陆续完成从调试观测到稳定观测、从远程观测到自动观测的过渡,并预计于 2026 年 10 月启动科学巡天。对中国天文观测体系来说,这意味着冷湖基地在时域天文学方向将新增一台具有高效率巡天能力的设备。
对于中文科技读者而言,天语的看点并不只在“拍到多少颗星”,更在于它代表了天文观测进入自动化、数据密集型阶段。未来,望远镜硬件、科学相机、自动调度系统、图像处理算法与 AI 辅助发现将越来越紧密地结合。天语首光是一个工程节点,也预示着我国在大视场巡天和时域天文数据基础设施方面的能力进一步完善。