汉瑞光学

Yunnan Hanrui Optical Co., Ltd.

全球最大光学望远镜修建 国产激光器首次用于顶尖科研

据介绍,国家天文台南京天光所主要负责TMT主镜子镜单元高精度磨制技术的研发,以及部分子镜的加工任务。薛随建说,TMT主镜拼接精度要求极高,需达到光照上去看不到接缝的程度。我国通过2008年完成的LAMOST望远镜项目,对此已有技术储备。同时,该所还参与了TMT“首光”科学仪器的设计研发工作。TMT开始科学观测的初期,将先安装3台“首光”设备,包括红外成像摄谱仪、红外多目标摄谱仪和宽视场光学摄谱仪。这些设备能充分利用TMT的高灵敏度及高分辨率,提供前所未有的成像能力,是TMT项目的亮点之一。

长春光机所主要负责TMT第三镜及其驱动机构的设计、制造工作。TMT的光路结构极具特色——来自遥远天体的星光先被具有主动光学功能的主镜收集,汇聚到副镜,再反射到可以360度转动的第三镜,最后被送入装有自适应光学矫正系统的科学仪器中。这种特殊的结构使TMT在持续观测、切换设备、更换子系统时更方便,帮助天文学家在更短时间内进行更多不同类型的观测。而起着主要传输作用的第三镜,在光学精度、机械精度等方面均面临世界级挑战。

光电所承担了TMT激光导星子系统的设计制造。薛随建说,大气中存在湍流、密度分层等现象,会对天文观测形成干扰,导致影像变得模糊,“这就需要自适应光学系统进行矫正、还原”。简言之,就是向空中发射高能激光,在海拔90公里处制造人工“导星”,通过不断对其检测,实时测得大气湍流的具体情况,再借助变形镜高速精密的调整,让图像恢复得清晰锐利。

其中,形成人工“导星”的高能激光,由理化所承担的高功率全固态脉冲纳信标激光器来发射。这将是国产激光器首次在国际顶尖科研装备中应用,定会为我国科研仪器抢占国际科技市场份额增添重要的筹码。

目前,我国承担的各项研发任务均取得阶段性进展,正陆续接受国际专家的评审。

资金问题让中国面临尴尬

通过技术上的贡献,中国科学家在TMT项目合作中争得了地位,但目前却因资金问题遭遇尴尬。

据了解,TMT项目预计耗资约14亿美元,需由各合作成员筹集。其中,美国加州理工和加州大学已筹集到大约3亿美元;加拿大在项目初期已出资3000万美元,新一轮投资正在运作中;日本政府已承诺出资25%,并已开始向国立天文台拨付资金;印度政府也同意出资10%。“为在项目中争得更多权益,我们也希望承担不少于10%份额的投资。”薛随建说,“但这笔资金尚未落实。”

他表示,这样的大型国际项目,目前国内的体制只能一事一议,无论是科技部、基金委还是科学院,没有专门的立项渠道。不过,最近美国国家基金委(NSF)宣布对TMT的立项支持,希望这能对开启中美两国政府间的科技合作渠道有所助益。“如果得不到国家立项支持,我们会非常尴尬。”薛随建说,“不仅有可能延误项目建设,我们还会丧失项目中的主导权和发言权,信誉也将受损。”

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