天文学|为了看清宇宙，希望建设更多“天眼”( 二 )

期待未来光学巡天发展
科技日报采访人员：有专家提出，未来十年是光学巡天的黄金时代，国际上也早就建设了10余台8—10米口径的光学望远镜，从您的分析来看，我国光学巡天还需要从哪些方面着力？
常进：我国的光学巡天还在起步阶段。一般来讲，望远镜分为专用和通用，早期由于我国经济实力不强，即使是2米级的通用望远镜也仅有两台，一台是位于河北兴隆观测基地的2.16米望远镜，一台是位于中国科学院云南天文台的2.4米望远镜。而拥有4米口径的LAMOST是一台专用望远镜，它只能做光谱巡天，观测银河系中的恒星，还没有进入到更深宇宙。
科技日报采访人员：近期关注度颇高的冷湖天文观测站，是否体现了光学巡天领域我国“自己的计划”？
常进：冷湖是中国科学院国家天文台在我国中西部寻找到的最适合光学巡天的地点。光学天文要求大气透明度高、夜光背景小，这样的地点不是很容易找到。一方面，人类活动越来越密集，晚上的背景光很强，很难看到很暗的星空。另一方面，光学巡天不仅要求大气透明度高，还要求大气稳定，大气湍流会使光线发生偏移，导致我们观测到的星星是闪烁的。但是我们需要宁静的星星，这样在望远镜的照相底片上就会呈现一个点，对研究最有利。天文学家用视宁度来描述大气背景，冷湖是0.75角秒，与国际最佳台址同期数据大致相同。
冷湖的规划中，中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台计划在2—3年内共建，落成2.5米大视场巡天望远镜。未来，还有可能在冷湖建设12米大型光学红外望远镜以及清华大学的6.5米宽视场光谱巡天望远镜。
但是冷湖并不是无限大的，需要天文学家提前做好规划，不能盲目发展，不能使它无序化。
科技日报采访人员：LAMOST位于河北兴隆，距离北京非常近，它的气象条件能满足光学巡天的要求吗？未来是否有搬迁到冷湖的计划？如果搬迁，其后LAMOST在设计上会发生变化吗？
常进：北京发展太快导致兴隆的背景光比20年前增加了几十倍，有时甚至上百倍，所以LAMOST也只能搬到更远的地方去，目前正在计划将它搬到冷湖。搬迁后它的设计是否发生变化现在还在讨论中，最简单的方法是保持原状，只是搬过去。但由于LAMOST已经工作10多年了，我们还是获得了一些经验和教训，我们希望可以进一步改进它，包括光学设计、口径等。
望远镜建设前景可期
科技日报采访人员：为打造我国天文自主生态，您认为，在国家整体规划和顶层设计上应该做怎样的考虑？
常进：我国这几年天文学发展很快，但总体上与国际水平还有较大差距。现在是射电天文一枝独秀，光学天文与国际水平相差比较大。
在射电天文领域，我国掌握了大型望远镜的建造技术，国家的工业实力也能够实现这些技术，所以在建设射电望远镜方面困难小一点。就FAST来说，现在它在射电低频波段的观测能力已经达到了世界第一，这得益于几代科学家的努力，其实它还有很大的提升空间，我们希望在更高的频段探索建设FAST阵。
现在的“天眼”望远镜相当于“独眼龙” ，可以看到很微弱的东西，但是这个微弱的东西究竟长什么样，一只眼睛看得还不是很清楚，所以我们希望有更多的“天眼”去看。在FAST阵建成后，其灵敏度不仅能超过平方公里阵射电望远镜的第一阶段（SKA1），未来还有可能超过第二阶段（SKA2）。
所以，我们掌握了FAST的关键技术，知道了如何做大望远镜，再加上贵州省得天独厚的地形地貌，可以很快地用比较便宜的价格使其达到高灵敏度和高角分辨水平，希望在未来， FAST阵可以在射电天文领域实现世界领先。