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LAMOST

大天区面积多目标光纤光谱望远镜，位于中国河北省兴隆县

大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡（英語：Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope，LAMOST），是位於中國河北省的國家天文台興隆觀測站的一種大型中星儀式反射施密特望遠鏡。LAMOST和傳統天文望遠鏡的不同之處是，它可以對較大的天區範圍（20平方度）內的4000個目標的光譜進行長時間的跟蹤積分記錄（積分時間可至1.5小時），在1.5小時曝光時間內以1納米的光譜解析度可以觀測到20.5等的暗弱天體的光譜。該望遠鏡由中國科學院承建，計劃對1000萬顆銀河系恆星以及數百萬個星系進行為期5年的光譜巡天。 該項目預算為2.35億元人民幣。

大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡
Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope (LAMOST)
郭守敬望遠鏡
基本資料
位置興隆觀測站
座標40°23′44.74″N 117°34′33.1″E / 40.3957611°N 117.575861°E / 40.3957611; 117.575861
高度960 m[1]
波長370–900 nm
建築2001年9月 (2001-09)–2008年10月 (2008-10)
望遠鏡型式反射施密特望遠鏡
口徑4 m
次鏡直徑6 m
集光面積18.86 m2
焦長20 m (f/5)
架台Single-axis, meridian scanning
http://www.lamost.org
郭守敬望遠鏡(紅色)和其他著名光學望遠鏡主鏡面積比較，點選影像可看大圖。

命名

在2010年4月17日，大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡被正式冠名為「郭守敬望遠鏡」。

構成

LAMOST由光學系統、機械結構系統、控制系統、光纖系統、光譜儀和CCD系統、計算機集成和觀察室共7個子系統構成。

原理

LAMOST是一種中星儀式反射施密特望遠鏡，它由在北端的反射施密特修正板MA、在南端的球面主鏡MB和在中間的焦面構成。球面主鏡及焦面固定在地基上，反射施密特修正板作為定天鏡跟蹤天體的運動，望遠鏡在天體經過中天前後時進行觀測。天體的光經MA反射到MB，再經MB反射後成像在焦面上。焦面上放置的光纖，將天體的光分別傳輸到光譜儀的狹縫上，然後通過光譜儀後的CCD探測器同時獲得大量天體的光譜。

歷史

該項目由中國科學院院士王綬琯、蘇定強為首的研究集體建議，得到了天文界廣泛的支持，由中國科學院提出，經過反覆論證，於1996年列為國家重大科學工程項目，1997年4月得到國家計委關於項目建議書的批覆，1997年8月29日得到國家計委關於項目可行性研究報告的批覆。

  • 2005年已完成假設工程（圍籬、整地等）以及觀測室、主體建築等基礎建設。
  • 2006年完成光學鏡片的測試（3－7片鏡片的組裝）與250條光纖、1個光譜儀、2個CCD。
  • 2007年7月：完成小系統的驗收[2]。小系統包括3米口徑的鏡面，250根光纖和一台光譜儀，以及LAMOST完整的機架、跟蹤和控制系統。
  • 2007年完成24片平面鏡（MA）、37片球面鏡（MB）的組裝與測試與全部4,000條光纖、16個光譜儀、32個CCD。
  • 2008年10月16日建成。
  • 2009年6月4日通過國家竣工驗收。
  • 2010年4月17日正式冠名為「郭守敬望遠鏡」[3]。

光學性能

LAMOST 被配置為具有主動光學器件的反射式施密特望遠鏡。 有兩個鏡面，每個鏡面由許多 1.1 米 (p-p) 的六邊形可變形部分組成。第一個鏡子 MA（24塊六角形球面子鏡組成，適合 5.72×4.4 m 的矩形）是地面圓頂中的施密特改正板[4]。近乎平面的反射鏡 MA 將光線反射到南面，沿著一個大的傾斜隧道（水平以上 25°）向上反射到更大的球面聚焦鏡 MB（37塊，適合 6.67×6.09 m 的矩形）。這會將光線引導到直徑為1.75米的焦平面，對應於五度視場。 焦平面平鋪著4000個光纖定位單元，每個光纖定位單元連通一根光纖，將光傳輸到下面的16個250通道光譜儀中的一個。

每個光譜儀有兩個 4k×4k CCD相機，使用 e2v（英語：Teledyne e2v） CCD 晶片，「藍色」(370–590 nm)和「紅色」(570–900 nm)面； 該望遠鏡還可以在範圍為510-540 和 830-890 nm的更高光譜解析度模式下使用[4]。

望遠鏡有效通光口徑4米，可觀測南緯10度以北的天空，觀測低赤緯天區時略大，觀測高赤緯天區時略小。焦距為20米，相應的焦比為5。反射施密特改正板應用既有控制拼鏡面的共面，又有控制單塊薄鏡面的非球面面形的主動光學新技術。它將兩種主動光學技術集於一身，不僅用於校正望遠鏡的安裝誤差、加工誤差和重力變形，更主要的是用於校正球面主鏡的球差，達到施密特望遠鏡具有的大視場。

科學目標

該望遠鏡將進行廣域調查，稱為「銀河理解和演化的LAMOST實驗」("LAMOST Experiment for Galactic Understanding and Evolution",或縮寫：LEGUE)。 LAMOST 的特定科學目標包括：

  • 在河外光譜巡天：可觀測107個星系（大尺度宇宙結構、星系物理）
  • 在恆星光譜巡天：可觀測107顆恆星（星系結構、恆星物理）
  • 在天體多波段交叉證論上：可觀測106個類星體（多光帶天體物理學）

人們還希望所產生的大量數據將帶來更多的意外發現。 早期調試觀測已經能夠通過光譜確認一種基於紅外顏色識別類星體的新方法[5]。 該望遠鏡的總體目標是將中國天文學帶入21世紀，在廣域光譜學和大尺度、大樣本天文學和天體物理學領域發揮主導作用。

早期成果

2011年的一次研討會有報告指出：最初光纖定位器的準確性存在問題，導致數據吞吐量不足[6]:10–12，但這可以通過添加另一個校準步驟來糾正。

同樣的報告還指出，望遠鏡的地理位置，距北京西北僅115 km（71 mi）[6]:9，選址遠非理想，因處於大氣和光污染程度較高的地區。 該望遠鏡總體而言令人失望[7]，該站點每年接收僅有120個晴朗的夜晚[8]。

第一個LAMOST數據發布於2013年6月 (DR1)。 隨後的數據發布發生在2014年 (DR2)、2015年 (DR3)、2016年 (DR4)、2017年 (DR5)、2018年 (DR6)、2019年 (DR7)，最近的數據發布 DR8 發生在 2020年5月[9]。

參考來源

  1. ^ LAMOST tech specs. [2014-07-29]. （原始內容存檔於2014-08-14）. 
  2. ^ LAMOST小系统顺利通过中国科学院组织的专家验收. LAMOST大科學工程項目主頁. 2007-07-06 [2009-06-05] （中文）. [永久失效連結]
  3. ^ “郭守敬望远镜”冠名仪式在国家天文台兴隆观测站举行. [2019-11-28]. （原始內容存檔於2021-01-05）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Yongheng ZHAO. Preparing first light of LAMOST (PDF). 2009-03-27 [2023-04-23]. （原始內容存檔 (PDF)於2014-07-29）. 
  5. ^ Xue-Bing Wu; Zhendong Jia; Zhaoyu Chen; Wenwen Zuo; Yongheng Zhao; Ali Luo; Zhongrui Bai; Jianjun Chen; Haotong Zhang. Eight new quasars discovered by LAMOST in one extragalactic field. Research in Astronomy and Astrophysics. 2010, 10 (8): 745–752. Bibcode:2010RAA....10..745W. S2CID 118606164. arXiv:1006.0143  . doi:10.1088/1674-4527/10/8/004. 
  6. ^ 6.0 6.1 Martin Smith. Progress and plans for Chinese surveys (PDF). 2011-06-04 [2019-08-23]. （原始內容存檔 (PDF)於2019-08-23）. 
  7. ^ Huang, Yongming. Spat over design of new Chinese telescope goes public. 11 August 2017 [2023-04-22]. （原始內容存檔於2023-04-27）. Chen, an astronomer at Peking University in Beijing, notes ... LAMOST 'is not very successful,' he adds ... its performance doesn't match that of the 2.5-meter Sloan Digital Sky Survey telescope at Apache Point Observatory in New Mexico.  |journal=被忽略 (幫助)
  8. ^ Normile, Dennis. Spat threatens China's plans to build world's largest telescope. 14 June 2017 [2023-04-22]. （原始內容存檔於2023-04-26）. They note that LAMOST has fallen short of its primary goal: observing faint galaxies beyond the Milky Way. [Xiangqun] Cui says the issue is not with the telescope, but with increasing dust and humidity at the site, which now gets only 120 clear nights a year, down from more than 200 when LAMOST was being planned.  |journal=被忽略 (幫助)
  9. ^ LAMOST Data Release 8 v1.0. [2023-04-22]. （原始內容存檔於2023-04-22）. 

外部連結

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