人類對宇宙的認(rèn)知，始于仰望星空，成于“看見”細(xì)節(jié)，而升華于“解讀”光背后的秘密科技。從伽利略用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)月球環(huán)形山和木星衛(wèi)星，到哈勃觀測到星系紅移、證實(shí)宇宙膨脹，每一次觀測工具的革新，都并非簡單的視野延伸，而是一次對既有“視界”與思維疆界的重塑。
冷湖塞什騰山臺址
當(dāng)我們于靜謐之夜，沉醉于璀璨星河的視覺詩意時(shí)，一個(gè)更驚人的事實(shí)是：那些閃爍的璀璨星光，竟只占據(jù)宇宙總物質(zhì)的不到5%科技。而宇宙中超過95%的成分，是那神秘未知的暗物質(zhì)與暗能量，宛如懸掛于物理學(xué)圣殿之上的兩顆幽邃謎團(tuán)，在輕輕叩問人類認(rèn)知的邊界。暗物質(zhì)通過引力塑造星系結(jié)構(gòu)；暗能量則以反引力的形式推動(dòng)宇宙加速膨脹。理解它們，很可能將引發(fā)繼相對論和量子力學(xué)之后的又一次物理學(xué)革命。
全球科學(xué)家為此奮斗了數(shù)十年科技。從深埋地下的直接探測實(shí)驗(yàn)，到遍布全球的間接觀測網(wǎng)絡(luò)，一代代科學(xué)家接力前行。但至今仍未能直接探測到暗物質(zhì)，對暗能量的本質(zhì)也知之甚少，這也催生了新一代國際觀測計(jì)劃：美國的DESI 計(jì)劃、歐洲的Euclid 空間望遠(yuǎn)鏡、日本的Subaru-PFS等，都在瞄準(zhǔn)宇宙的奧秘、不斷探索。
在這場全球參與的宇宙解密競賽中，中國天文學(xué)正迎頭趕上，但在地面光學(xué)光譜觀測能力上，仍與國際先進(jìn)水平存在差距科技。國內(nèi)已運(yùn)行的郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）在恒星光譜巡天方面成就突出，墨子巡天望遠(yuǎn)鏡（WFST）則專注于圖像巡天與時(shí)域天文觀測。預(yù)計(jì)2027年發(fā)射的中國空間站巡天空間望遠(yuǎn)鏡（CSST）將在星系成像領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，但由于其光譜分辨率有限，仍需地面大型光譜望遠(yuǎn)鏡的協(xié)同觀測，才能精確測定遙遠(yuǎn)星系的距離與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
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JUST光譜望遠(yuǎn)鏡建設(shè)啟動(dòng)會
正是在這一關(guān)鍵背景下，JUST望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生科技。它不僅是我國“空—地”協(xié)同觀測體系的重要一環(huán)，更將以卓越的光譜觀測能力，深度解讀宇宙的結(jié)構(gòu)與演化。
JUST是一臺4.4米口徑的光譜望遠(yuǎn)鏡，部署于青海冷湖天文賽什騰山觀測臺址科技。這里大氣潔凈、夜空黑暗，是世界一流的天文觀測圣地。光譜如同宇宙的“指紋”，每一束穿越億年的光，都編碼著暗物質(zhì)的分布痕跡與暗能量的膨脹印記。JUST正是為捕捉這些宇宙指紋而打造——通過獲取數(shù)千萬星系的光譜，解讀宇宙的深層脈動(dòng)。
JUST的核心科學(xué)目標(biāo)，是探究暗能量的本質(zhì)科技。與國際同類設(shè)備相比，JUST將具備全球最高的光纖定位密度，焦面上可同時(shí)放置超過2000根光纖，相當(dāng)于2000只“宇宙觸手”，能一次性捕獲密集天區(qū)的光譜。例如，當(dāng)前DESI巡天在星系團(tuán)區(qū)域的觀測覆蓋率僅10%–20%，而JUST有望將其提升至90%以上，從而在星系團(tuán)與暗能量研究方面實(shí)現(xiàn)突破。與此同時(shí)，WFST、CSST等望遠(yuǎn)鏡均以大視場圖像巡天為主，預(yù)期會發(fā)現(xiàn)大量具有重要科學(xué)價(jià)值的暫現(xiàn)源等候選目標(biāo)天體，JUST將為這些目標(biāo)提供高精度光譜觀測，揭示其物理本質(zhì)，構(gòu)建從發(fā)現(xiàn)到精測的高效觀測體系。
JUST光譜望遠(yuǎn)鏡總體設(shè)計(jì)圖
JUST望遠(yuǎn)鏡采用4.4米拼接鏡面與雙焦點(diǎn)光學(xué)設(shè)計(jì)，支持快速切換巡天與后隨觀測模式科技。其三大終端：多目標(biāo)光纖光譜儀、長縫光譜儀與高分辨光譜儀，將分別致力于揭示暗黑宇宙、追蹤動(dòng)態(tài)宇宙、探測系外宜居行星。
未來5年內(nèi)，JUST計(jì)劃觀測上千萬星系，繪制精細(xì)的宇宙三維地圖，精確測量宇宙膨脹歷史科技。憑借頂級臺址與先進(jìn)技術(shù)，JUST將開展我國自主大規(guī)模星系光譜巡天，推動(dòng)中國天文學(xué)從“數(shù)據(jù)消費(fèi)者”邁向“宇宙解讀者”。
作為JUST團(tuán)隊(duì)的一員，我們深知探索之路充滿挑戰(zhàn)科技。但我們站在冷湖之巔，不僅是為建造一臺望遠(yuǎn)鏡，更是為了在此豎起一座向未知發(fā)問的燈塔。這條通往宇宙最深暗處的道路，我們誠邀每一位懷揣星空夢想的人，一同見證。
作者科技：上海交通大學(xué)JUST團(tuán)隊(duì)
