在青海海西州德令哈市的雪山牧場,一座承載著我國天文學研究突破性期待的大型科學裝置——15米口徑亞毫米波望遠鏡(XSMT)于今日正式啟動建設。這座由中國科學院紫金山天文臺主導的科研利器,將成為我國首個具備自主知識產權且可常態化運行的亞毫米波觀測平臺。
該望遠鏡的核心技術指標達到國際先進水平:15米口徑的高精度天線面板可精準捕捉頻率范圍覆蓋0.1至1毫米波段的電磁信號,配備的大視場多色相機、三波段超外差接收機及460GHz多波束接收機等設備,使其具備同時進行寬頻段觀測、大范圍成像及超高靈敏度探測的能力。這種多模態觀測能力將突破傳統光學望遠鏡的觀測局限。
亞毫米波段作為電磁波譜中尚未充分開發的"盲區",蘊含著傳統光學觀測無法獲取的宇宙信息。星際塵埃的動態分布、分子云的復雜結構、恒星胚胎的演化過程等關鍵天文現象,都通過該波段特有的輻射特征得以顯現。相較于可見光在穿越星際介質時的衰減,亞毫米波能穿透厚重的塵埃云,直接觀測到恒星誕生的"產房"和行星系統的形成現場。
長期以來,我國在亞毫米波天文觀測領域存在明顯短板。現有觀測設施主要依賴國際合作或臨時性項目,缺乏自主可控的常態化觀測平臺。這種局面導致我國科學家在星系演化、星際化學等前沿領域的研究長期受制于人。2022年正式立項的XSMT項目,正是為了破解這一發展瓶頸而實施的國家重大科技基礎設施。
科研團隊經過三年技術攻關,突破了高精度天線面板制造、低溫接收機研發等關鍵技術。項目采用的碳纖維復合材料結構,在保證天線剛性的同時將重量減輕40%;自主研發的超導隧道結混頻器,使接收機工作溫度降至4K,大幅提升了信號探測效率。這些技術創新為望遠鏡的高性能運行奠定了基礎。
該裝置投入使用后,將在多個基礎科學領域產生深遠影響。在星系形成研究方面,其高分辨率觀測能力可解析近鄰星系的詳細結構;在銀河系研究領域,將首次實現分子云的三維成像;星際化學研究則能通過精確測量分子譜線,追溯生命起源物質的分布規律。該望遠鏡獨特的大氣透射窗口觀測能力,還將為氣候研究、深空通信等領域提供跨學科支持。