1609年的今天
伽利略第一次用望远镜观测月球
他是第一个把望远镜指向天空的人
从肉眼仰望星空
到使用望远镜
人类对宇宙的探索
随着望远镜的发明和发展
越来越远、越来越深入
这双神奇的“眼睛”从何而来？
它如何让人类重新认识宇宙？
我们国家还有哪些
“大国重器”天文望远镜？
一起来看
望远镜的出现
望远镜最早在17世纪初出现在荷兰。关于望远镜的发明有多种说法，其中比较流行的一种说法是在眼镜店里出现的。荷兰当时有一个眼镜商，名叫汉斯·利帕希，有一天，他眼镜店伙计的孩子们在柜台上拿着一些眼镜片玩耍，偶然把两个镜片一前一后排成一条线，眼睛靠近透镜看去，惊奇地发现远处教堂的塔尖好像被拉近、变大了。汉斯·利帕希立刻明白这一发现的重要性，为了方便观看，他把两个镜片装在一个筒子的两端，这样第一台望远镜就制成了。
1609年5月，意大利科学家伽利略听说这件事后，搞清楚了其中光路的奥秘，独立制作出了望远镜。最初制作的望远镜，只能放大3倍，经过不断改进，伽利略最终制作出了一个放大倍数为32倍的望远镜，并把它指向了天空，很快就有了一系列重大的发现。伽利略通过望远镜看到了月球的地形、太阳上的黑点、金星的盈亏、木星的卫星，看到银河由无数恒星组成。
伽利略制作的第一台望远镜
伽利略的工作是开创性的，望远镜的出现大大开阔了人类观测太空的视野，开辟了天文学的新时代，打开了近代天文学的大门。当时人们盛行的说法是：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。从此随着望远镜的逐步改良，人类对天体的知识一天比一天增加。2009年，为纪念伽利略首次用望远镜进行天文观测400年，联合国将这一年定为国际天文年。
我国先进的望远镜有哪些？
从400多年前问世至今，望远镜的发明和发展在不断的“拉近”物与物之间的距离，如今，望远镜性能有了更大提升，观测范围不再局限于光学波段，而可以根据天体发出的辐射，在全波段进行观测。比如以追踪天体红外辐射为主要目标的红外望远镜，以探测无线电波为观测目标的射电望远镜等。下面一起了解下我国厉害的望远镜吧。
世界最大最灵敏单口径射电望远镜
——“中国天眼”
“中国天眼”（FAST）的学名是500米口径射电望远镜，发射面积相当于30个标准足球场那么大。如果在里面倒满矿泉水，全世界70亿人平均每人可分4瓶。它能看穿130多亿光年的区域，接近宇宙边缘。它是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，其综合性能达到国际领先水平，对促进我国天文学实现重大原创突破具有重要意义。
500米口径射电望远镜 图片来源：中国科学院国家天文台
作为世界首创，FAST的“视网膜”是主动反射面，可以改变形状，一会儿是球面，一会儿是抛物面。它的“瞳孔”即馈源舱，是一个大胆的突破性设计，采用的是全新的轻型索驱动控制系统，这让FAST的“瞳孔”可以自如改变角度和位置，更有效地收集、跟踪、监测更丰富的宇宙电磁波。
从体量来说，原世界第一大射电望远镜的馈源舱重1000多吨，FAST馈源舱重仅约30吨。体积小带来多方面的优势，比如可有效减少光路遮挡、减少干扰信号，从而让波束非常干净，更有利于天文观测。
截至2024年11月，FAST已探测到超过1000颗脉冲星，这一数字彰显了其强大的探测能力。FAST不仅在脉冲星探测方面取得了显著突破，还在快速射电暴、中性氢研究以及纳赫兹引力波探测等领域带来了多项原创性贡献。特别是在脉冲星领域，FAST发现了最短轨道的脉冲星双星系统，并捕捉到了纳赫兹引力波信号的初步证据，这些成果为天文学界带来了新的曙光。
世界上光谱获取率最高的天文望远镜
——郭守敬望远镜
郭守敬望远镜（LAMOST）是我国自主研制的主动反射施密特望远镜。它创造性地应用主动光学技术，突破了望远镜大口径与大视场难以兼得的瓶颈，是世界上口径最大的大视场望远镜。LAMOST创新了光纤定位技术，在1.75米的焦面上放置4000根光纤，是目前世界上光谱获取率最高的望远镜。
图片来源：中国科普网
2019年，LAMOST成为世界上首个发布光谱超过千万的巡天望远镜。它是世界上光谱获取率最高的天文望远镜，其收集的天体光谱数量远超过全世界其他望远镜获取的光谱数总和。LAMOST光谱数据库是世界上最大的天体光谱数据库。
LAMOST望远镜内部拼接镜面 图片来源：科技日报
LAMOST深度参与国际热核聚变实验堆、平方公里阵列射电望远镜、地球观测组织等国际大科学计划和大科学工程，不断为全球重大科技议题作出贡献，为解决世界性重大科学难题贡献中国智慧。
北天球最强“星空摄像师”
——墨子巡天望远镜
墨子巡天望远镜是中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台于2018年3月1日启动联合研制的大视场光学成像望远镜，2019年7月正式开展望远镜建设，2022年10月深空探测实验室开始参与望远镜建设，2023年8月望远镜建成并开展调试观测。
墨子巡天望远镜 图片来源：中国科学技术大学
墨子巡天望远镜口径2.5米，采用国际先进的主焦光学系统设计和主镜主动光学矫正技术，可实现3度视场范围内均匀高像质和极低像场畸变成像，配备7.65亿像素大靶面主焦相机，具备大视场、高像质、宽波段的特点。墨子巡天望远镜通光面积大、杂散光少，系统探测灵敏度高，具备强大的巡天能力，能够每三个晚上巡测整个北天球一次，为北半球光学时域巡天能力最强设备。墨子巡天望远镜的建成，显著提升了我国时域天文研究能力，使得我国时域天文观测能力达到国际先进水平。
墨子巡天望远镜拍摄的仙女座星系 图片来源：中国科学院紫金山天文台
墨子巡天望远镜通过获取高精度位置和多波段亮度观测数据，可监测移动天体和光变天体，用于高效搜寻和监测天文动态事件，可以在高能时域天文（如引力波事件电磁对应体等）、太阳系天体普查（如寻找第九大行星）、银河系结构和近场宇宙学（如暗物质本质）等领域取得突破性原始创新成果。墨子巡天望远镜巡天数据叠加，将提供北天球最深的高精度、大天区、多色测光和位置星表，作为传世巡天数据，在未来数十年内可用于宇宙中各类天体的证认和系统研究。同时，墨子巡天望远镜将面向国家航天强国战略，开展太阳系近地天体等搜寻与监测研究，服务航天安全和深空探测战略需求。
望远镜
承载着人类探索星辰的愿望
代表着人类最远的好奇心
未来望远镜还将给人类带来怎样的惊喜
我们共同期待
参考资料：
1.“北京天文馆”公众号.空中课堂 | 第一台天文望远镜的发明
2.“北京天文馆”公众号.宇宙快递 | 开普勒望远镜的诞生
3.《人民日报》.“中国天眼”，聆听宇宙的声音
4.中国科学院国家天文台.国家天文台FAST观测基地
5.中国科普网.郭守敬望远镜（LAMOST）
6.中国科学院紫金山天文台官网.墨子巡天望远镜正式开展观测研究
制作：北京市科协融媒体中心
记者：陈丽君
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