近日,江阴霞客湾科学城内,霞客湾创智园全新亮相,一批涌动着国内首家、行业前沿等“高精尖”元素的优质项目集中入园。其中便包括来自清华大学领衔筹备建造的宽视场巡天望远镜MUST。
江阴与清华的此次牵手不仅是“江阴-清华创新引领行动计划”的重要推动成果,也同样是清控科创依托“江阴(北京)创新中心”在推动和服务校地、校企双向技术成果转化落地的过程中取得的重大成效。
MUST是什么?
MUST是清华大学领导的宽视场巡天望远镜项目,将通过国内与国际合作,力求在七年左右的时间内,建设一架口径6.5米的宽视场巡天望远镜,实现具备世界领先的巡天效率和高质量光谱信息探测。
MUST在江阴做什么?
MUST的研发与生产制造基地选址落地江阴,随着项目的研发进程必将催生一批全新微纳光谱仪、特殊光学材料、高精度传感器制造、大型精密机械制造、低噪声近红外探测器等技术成果,围绕上述成果形成培育打造产业化基地,以“科技之花”催生“产业之果”。
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逐梦太空,相信相信的力量
近十年的诺贝尔物理奖中,天文学占据半壁江山,成为基础科学领域突破性发现的“蓝海”。
目前,天文学已经迈进了以多波段、多信使、海量数据为特点的新黄金时代,而随之而来的新危机与挑战也预示了揭示新物理的宝贵机遇。
未来十年,深空探测的发展将呈现进一步的加速态势,而在极其重要的光学、红外领域,新一代宽视场巡天望远镜在国际上尚未完成拼图。
鉴于此,清华大学率先开展了建设MUST的重要布局,将计划建成大口径、宽视场、高效率的光谱望远镜。
2021年,清华大学发布了《清华大学2030创新行动计划》,聚焦优化学科布局加强学科建设、强化基础研究和关键核心技术攻关、繁荣发展人文社会科学等十项行动计划34项任务,其中MUST入选。
MUST建成后会成为中型地基望远镜最后一块尚未完成的拼图,其巡天效率是国际目前先进水平的十倍左右。与欧美最顶尖的望远镜一样,MUST将有望取得诺贝尔奖级的国际一流成果。
同时,MUST作为国家大科学装置,其相关技术将对解决重大科技前沿、国家战略需求中战略性、基础性和前瞻性科技问题具有重要作用。
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科技研发,探索未知的未知
在十万光年银河系,亿万个星体中,寻找宇宙的“第一缕”星光。
MUST由清华大学牵头,联合国内外顶尖天文单位建造,该望远镜口径6.5米、≥5视场平方度,可同时观测至少20000个天体的中高分辨率光谱,光谱分辨率≥2000-4000,光谱覆盖从0.36-1.0微米,处于目前国内外望远镜参数空间的巨大空白。
MUST望远镜系统包含了望远镜主镜、副镜、主动光学与镜面支撑、望远镜转台与支撑系统、光纤定位系统以及多种光谱仪系统等核心成分。
天体星光经过(1)主镜反射至(2)副镜,之后反射至(3)改正镜组,并经由改正镜组至(4)焦面组件,控制光纤定位单元在焦面上重新排布,从而引导天体星光耦合到(5)科学光纤,经过光纤传输至高性能多目标光谱仪(6)。
据了解,MUST采用6.5米直径的蜂窝状轻质单镜,副镜采用2.4米直径的凸双曲面镜,与凹双曲面主镜组合,构成基本的望远镜光学系统。
与主镜、副镜一起,五透镜的宽视场校正镜组设计可以通过补偿大气色散和波前像差来提高图像质量。天体发出的0.365微米到1.10微米波段的光线通过光学系统后被焦面多达20000根光纤同步接收,传输至后端中高分辨光谱仪获取丰富的光谱信息,通过该光学系统,可以实现优越的成像质量。
在第一代巡天仪器的现有设计下,MUST将致力于开展一系列多样而独特的光谱巡天观测:
对高红移、多探针、小尺度宇宙学的探索将不断缩
小系统误差,实现更高精度宇宙学测量。
面对扑朔迷离的暗物质本质,不同尺度的天体物理
观测依然是最重要的研究手段。
完善的星系-暗物质晕关联模型是实现超精确宇宙学
和真正理解星系形成演化的关键。
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牵手江阴,助推项目落地
深化校地产学研合作,科技赋能高质量发展。2023年,清华牵手江阴,持续深化拓展校地合作。
1月12日,MUST项目经理蔡峥、项目总工程师黄磊一行赴江阴考察现场。
3月11日清华大学科研院院长刘奕群率队前往江阴推进项目落地。
5月7日,江阴市与清华大学天文系、精仪系举行“宽视场巡天望远镜精密光电系统研发基地”签约仪式。此次签约的宽视场巡天望远镜项目是《清华大学2030创新行动》的重要组成部分。
MUST正式落地江阴霞客湾科学城-霞客湾创智园。
霞客湾创智园是江阴在今年正式启动霞客湾科学城功能区建设后,迎来的首个建成投运的科创园区。便利的区位交通,超前的规划布局,以及较好的绿色发展生态底色形成了霞客湾科学城多方面的发展优势。
目前,MUST已被科技部列入“十四五”国家重点研发计划,落地后将依托清华大学无锡应用技术研究院,成立“清华大学无锡应用技术研究院精密光电研发中心”,建设MUST精密光电系统研发基地,开展与MUST大型光电设备建设紧密相关的关键技术研发及产业化。
基地俯视效果图
基地效果图
MUST项目的落地必将加速空天科技、高端光学装备制造等产业上下游企业集聚,打造世界一流的科学前沿研发平台和成果转化应用基地,助力霞客湾科学城再添科创新引擎,提升品牌效应。
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依仰中华,择栖良地之属
中国青海北部冷湖,这一无人区在上世纪六七十年代因石油而兴,最终因资源枯竭而重归寂静。
而近年来的冷湖,则在以国内最优秀天文台址重回视野,目前在冷湖赛什腾山已经规划了多达40余台望远镜。
MUST项目拟计划将建设于中国青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖镇赛什腾山C区的A点(东经93°54′00″,北纬38°36′50″)。赛什腾山海拔在4200m至4500m之间,地处“无人区”, 是世界上少有的净土,几乎没有任何光污染。
赛什腾山天文台规划
赛什腾山区具有晴夜数高、大气稳定等优良台址的基础条件,A点作为该区域海拔最高的山峰,是建设大口径光学望远镜的理想台址。
2023年,冷湖已被授予暗夜星空保护区,避免或减少灯光污染,全力支持天文大科学装置充分发挥科学能力,为中国观测天文学提供有力保障。
依仰中华
择栖良地之属
青海冷湖赛什腾山
这里拥有整个欧亚大陆
最澄澈的星空
未来
人类探索星空的历史上
一定会有属于MUST的一页
部分图文、视频片段来源于电影《大学》
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