LAMOST望远镜

位于河北兴隆县的天文观测仪器

LAMOST望远镜

LAMOST望远镜(英文名:Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope,缩写:LAMOST,中文译名:大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜),又名郭守敬望远镜,是一架大型中星仪式反射施密特望远镜,LAMOST望远镜安放在河北省兴隆县连营寨的中国科学院国家天文台兴隆观测站。[2][6]1993年4月,以天文学家王绶琯、苏定强为首的研究集体提出了“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜 (LAMOST)”项目。后经中国国家计划委员会的批复,该项目于2001年8月被批准,9月,LAMOST项目正式开工,并于2008年10月建设落成。2009年,LAMOST项目通过中国科学院组织和中国国家发展和改革委员会的验收,并于2009年下半年测试运行。自2009年10月开始,LAMOST望远镜对14个科学测试观测天区反复进行了测试观测,共计观测和处理得到了20万余条天体光谱。2010年4月17日,LAMOST正式被冠名为“郭守敬望远镜”。经过测试运行后,LAMOST望远镜于2011年10月正式进入先导巡天阶段,次年9月进入正式巡天阶段。[3][5][7][8]

LAMOST望远镜(英文名:Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope,缩写:LAMOST,中文译名:大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜),又名郭守敬望远镜,是一架大型中星仪式反射施密特望远镜,LAMOST望远镜安放在河北省兴隆县连营寨的中国科学院国家天文台兴隆观测站。[3][7]

1993年4月,以天文学家王绶琯苏定强为首的研究集体提出了“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜 (LAMOST)”项目。后经中国国家计划委员会的批复,该项目于2001年8月被批准,9月,LAMOST项目正式开工,并于2008年10月建设落成。2009年,LAMOST项目通过中国科学院组织和中国国家发展和改革委员会的验收,并于2009年下半年测试运行。自2009年10月开始,LAMOST望远镜对14个科学测试观测天区反复进行了测试观测,共计观测和处理得到了20万余条天体光谱。2010年4月17日,LAMOST正式被冠名为“郭守敬望远镜”。经过测试运行后,LAMOST望远镜于2011年10月正式进入先导巡天阶段,次年9月进入正式巡天阶段。[4][6][8][9]

LAMOST望远镜主要由主动非球面改正镜MA、球面主镜MB和焦面构成,另有光学系统、主动光学、机架和跟踪装置系统、望远镜控制系统、焦面仪器系统、观测控制和数据处理系统等8个子系统。LAMOST望远镜在进行观测时,天体的光经MA反射到MB,再经MB反射后成像在焦面上。利用主动光学技术,根据天体光不同的入射角实时加力变形MA镜面产生一系列连续的非球面曲面校正MB的球差。[2][3]

LAMOST望远镜的技术特点颇多,例如它有世界上最大的望远镜的焦面,其配备的16台光谱仪是世界上最大的光谱仪集群等。[2]截至2023年5月,天文学家利用LAMOST数据已发表科研成果1300余篇,引用15000余次。截至2023年6月,LAMOST望远镜共观测了8666个天区,光谱总数达到2229万条。天文学家利用LAMOST望远镜观测的数据在银河系结构与演化、恒星物理研究、特殊天体搜寻等领域取得了一系列研究成果。[2][3][10]

提出

为了天文事业的发展,1993年4月,以天文学家王绶琯苏定强为首的研究集体,在分析了中国当代天文和天体物理学的发展趋势、中国天文学的现状,并结合中国社会发展的需要和可能性,提出了“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜 (LAMOST)”项目,并建议作为中国天文重大观测设备列入“九五”期间国家重大科学工程计划。[6]

LAMOST项目瞄准涉及天文和天体物理学中诸多前沿问题的大视场天文学,在1994年12月至1995年6月,经过中国天文学会、中国科学院、中国科学院数理学部等部门的多次评议和评审,该项目于1996年7月被列入中国国家重大科学工程首批启动项目。同年10月,中国科学院成立国家重大科学工程“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”项目工程指挥部、项目科学技术委员会、项目管理委员会。后经中国国家计划委员会的批复,LAMOST项目开工报告于2001年8月被批准,项目正式进入施工阶段。[6]

LAMOST观测楼奠基现场图
LAMOST观测楼奠基现场图

验收

2001年9月,LAMOST项目正式开工。2004年6月,LAMOST观测楼在国家天文台兴隆观测站开工建设。同年12月,LAMOST的关键技术预研究项目—“大口径主动光学实验望远镜装置”通过验收和鉴定。次年6月,中国科学院组织国际著名专家对LAMOST项目进行了中期评估。9月,LAMOST项目首件大型设备(8米机架底座)在兴隆观测站成功吊装,开始了项目主体设备安装。[11]2005年12月,在国家天文台兴隆观测站安全顺利地完成了反射施密特改正镜(MA)机架、焦面机构和球面主镜(MB)桁架三大部套的安装,项目全面进入现场安装调试。[8][11][12]

2007年6月,LAMOST完成3米口径的镜面、250根光纤的定位系统、1台光谱仪及2台CCD相机(被称为“小系统”)以及完整的望远镜地平式机架、焦面机架、跟踪和控制系统的装调,达到望远镜设计的光学指标,并获得天体光谱。后“LAMOST小系统验收会”在北京隆重召开,顺利通过中国科学院组织的专家验收。次年8月,望远镜全部硬件(24块MA子镜、37块MB子镜、4000个光纤定位单元、4000根光纤、16台光谱仪、32台CCD相机)安装到位,并于2008年10月建设落成。次年4月,LAMOST项目正式通过了中国科学院组织的工艺鉴定和建安、财务、设备、档案4个专业组的验收,并于6月通过中国国家发展和改革委员会主持的国家验收。[8][11][12]

LAMOST国家验收会合影
LAMOST国家验收会合影

2008年10月16日,中国国家天文台兴隆观测基地迎来40周年诞辰,同时举行了国家重大科学工程——大天区面积光纤光谱天文望远镜(LAMOST项目)的落成典礼。中科院常务副院长、LAMOST工程管委会主任白春礼在此次典礼上指出LAMOST是由中国投资2.35亿建成的重大科学工程,是中国国家重大科学工程中最具挑战性和创新性的项目之一。[13]2008年末,LAMOST的落成被评为“2008年度十大科技进展新闻”之一;2009年2月初,LAMOST再次被评为“2008年度十大基础研究新闻”之一。[14]

测试

2009年下半年,LAMOST望远镜进入测试运行阶段。在测试准备阶段,LAMOST项目组与河外星系巡天、银河系巡天两个工作组进行了交流和合作,并根据之后巡天观测的需要,选定了测试天区和测试目标,制定了详细的测试方案。 测试方案包括仪器性能试观测和科学试观测两部分。[4]

自2009年10月开始,LAMOST望远镜对14个科学测试观测天区反复进行了测试观测,观测的目标涵盖各种类型的恒星星系类星体天体,共计观测和处理得到了20万余条天体光谱。此外,项目组还对望远镜的指向跟踪、光纤定位精度、平场和波长定标方法及精度、光谱分辨率、光谱成像质量等性能参数进行了测试。 通过科学和仪器性能测试,测定了望远镜工作的性能参数,找出了影响观测总体效率和光谱质量的各种因素,并且分析和尝试找出解决的办法。[4]

命名

2010年4月17日,LAMOST正式被冠名为“郭守敬望远镜”,刘延东出席了LAMOST冠名仪式,并指出“用郭守敬命名LAMOST望远镜,不仅可以使现代人和后人铭记中国古代天文研究史上曾经有过的辉煌,更激励当代的天文科技工作者奋起直追,勇攀世界天文研究的高峰”。5月31日,中国科学院国家天文台成立了LAMOST运行和发展中心(现已更名为“郭守敬望远镜(LAMOST)运行和发展中心”)。同年10月,国家天文台发文将LAMOST巡天观测计划遴选与设计委员会更名为郭守敬望远镜(LAMOST)科学委员会,主要负责评议LAMOST的运行工作计划、运行和利用情况、重大合作计划等。[9]

刘延东出席了LAMOST冠名仪式
刘延东出席了LAMOST冠名仪式

经过测试运行后,LAMOST望远镜于2011年10月正式进入先导巡天阶段。次年6月,LAMOST望远镜完成先导巡天,并于9月进入正式巡天阶段。[4]

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大科学装置:《郭守敬望远镜》(上)

研究任务

天文学家们为充分发挥LAMOST的威力,获得最大的科学回报,他们结合望远镜的功能和特点,为其制定了一系列的观测计划,设计了三大核心研究课题,主要如下:[15]

核心课题一是研究宇宙星系,包括两方面:一是通过红移巡天观测宇宙大尺度结构,红移可用于计算天体地球距离;二是利用数据研究星系物理特性,涉及宇宙诞生、星系形成及恒星、银河系结构等前沿问题;LAMOST的目标是观测1000万个星系、100万个类星体、外加1000万颗恒星的光谱。LAMOST将会以更高精度的方式来确定宇宙的组成和结构,从而使人类对暗能量暗物质有更加深刻的认识;核心课题二是研究恒星和银河系结构。通过观测更暗、数量更多的恒星,了解银河系远处恒星分布和运动,揭示银河系结构。LAMOST望远镜可以提供大量恒星样本,便于大范围研究。天文学家通过分析恒星光谱可获知其物理条件、化学组成和运动轨迹。研究不同种类恒星分布,有助于揭示银河系的结构与形成;核心课题三是“多波段证认”,即将在其他波段如射电、红外、射线、射线发现的天体进行光谱分析确认。LAMOST望远镜作为光谱获取率最高的天文望远镜,其在光学天文学中具有重要地位。多波段证认结合其他波段巡天望远镜,对解决天文学前沿问题具有重要作用。[15]

基本构造

LAMOST望远镜是由主动非球面改正镜MA(也称反射施密特改正镜MA)、球面主镜MB和焦面构成。其中反射施密特改正板MA的大小是5.72米×4.40米,由24块对角线长1.1米、厚度为25毫米的六角形非球面子镜(曲面形状由平面实时变形成非球面的“活的”非球面)拼接而成;球面主镜MB的大小为6.67米×6.05米,是由37块对角线长为1.1米,厚度为75毫米的六角形球面子镜组成。[2][3][16]LAMOST望远镜是由光学系统、主动光学和支撑系统、机架和跟踪装置系统、望远镜控制系统、焦面仪器系统、圆顶机构系统、观测控制和数据处理系统、输入星表和巡天战略系统等8个子系统组成。[2][5]

LAMOST望远镜切面图
LAMOST望远镜切面图

光学系统

LAMOST望远镜的光学系统是由在南端的球面主镜MB 、在北端的反射施密特改正镜MA构成,焦面在中间。两镜分别由37块和24块子镜拼接而成。天体的光经MA反射到MB,再经MB反射后成像在焦面上。其主镜MB口径6.67米×6.05米、反射改正镜MA口径5.72米×4.40米、等效通光直径3.6米-4.9米(不同的天区和跟踪位置)、5度视场和20米焦距。望远镜光轴与地平呈25°角,南高北低,以适应台址纬度,扩大观测天区。观测天区范围覆盖纬度从-10°到+90°。位于北端的反射施密特改正镜MA和位于南端的球面主镜MB都是拼接镜面,分别由24块和块37子镜拼接而成。[5]

主动光学系统

LAMOST望远镜应用了中星仪式主动反射施密特光学系统,用主动光学技术实时得到一个在观测过程中用传统方法不能得到的变化非球面面形的施密特改正镜MA。为了降低造价,LAMOST的反射施密特改正镜MA和球面主镜MB均采用了分别用24块和37块六角形子镜拼接的镜面。该望远镜的主动光学系统能够实时校正光学系统的球差,还能校正结构的重力变形、热变形、制造和安装误差。[5]

非球面面形的施密特改正镜MA
非球面面形的施密特改正镜MA

主动光学技术是LAMOST项目的关键技术,其创新和技术难点是:

在一块镜面上(MA)同时应用薄变形镜面和拼接镜面的主动光学技术;在一个光学系统中同时应用两块大口径拼接镜面;非圆形可变形子镜;在形状变化的入瞳上波前检测。[5]

机架和跟踪系统

LAMOST望远镜作为一架准中星仪式的望远镜,因它的球面主镜MB是固定的,所以对天体的指向跟踪运动完全由MA担任。MA采用地平式机架,其指向和跟踪由方位和高度两个方向旋转实现。观测主要在子午面附近进行,整个跟踪运动过程较缓慢且运动速度变化较少。同时采用静压轴承,方位用摩擦驱动,高度用粗、细两套驱动系统并用带状码盘测角。相应地焦面也要旋转,需有像场旋转补偿机构,另外还有调焦机构和焦面板的倾斜机构等。[5]

望远镜控制系统

LAMOST的望远镜控制系统包括超低速、高精度的跟踪指向控制(其中有MA的高度角和方位角驱动,以及焦面板的像场旋转),上千个力促动器实时控制(要求响应快,精度高),实时准确地故障诊断和实时的环境监测和报警等。该控制系统的设计采用现代控制理论和技术,具有分布性、实时性、可靠性和扩展性。主要有如下三个子系统组成:

指向跟踪控制子系统,包括MA个高度和方位驱动、焦面板的像场旋转以及依据道行进行校正等;薄镜面主动光学控制和拼接镜面主动光学控制系统,以控制数以千计的力促动器和位移促动器;实时环境监测和故障诊断子系统,包括圆顶控制、观测室温度监控、风屏通风窗控制、雨露监控、安警和远程监控等。[5]

LAMOST望远镜俯瞰图
LAMOST望远镜俯瞰图

焦面仪器系统

LAMOST通过望远镜收集来自天体的微弱辐射并成像在焦面上,焦面上的光纤将天体的光分别传输到光谱仪的狭缝上,通过光谱仪分光后由CCD探测器同时获得大量天体的光谱。焦面仪器是LAMOST直接获取天体光谱信息的部分,包括:4000个光纤定位装置、4000根光纤、16台光谱仪和32台探测器等主要部分。[5]

观测控制和数据处理系统

LAMOST望远镜将观测上万个天体的光谱,数据量达到数京字节;而整个的计划是观测上千万条光谱。LAMOST望远镜是一个全自动地进行观测运行和数据处理的系统,可以有效地获得观测数据和取得最大的科学成果。为此目的,LAMOST设计了一套完整的自动化观测和数据处理与存储的软件系统,其中主要包括巡天战略系统(SSS)、观测控制系统(OCS)、数据处理、分析和存储系统(DPS)。[5]

性能指标

名称指标
MA尺寸5.72米×4.4米
MB尺寸6.67米×6.05米
有效通光口径4米
视场角直径5度
焦面线直径1.75米
焦距20米
光纤4000根
光谱覆盖范围370-900纳米
光谱分辨率1/0.25纳米
观测天区赤纬-10°到+90°
参考资料:[3]

工作原理

LAMOST望远镜的球面主镜及焦面固定在地基上,反射施密特改正板作为定天镜跟踪天体的运动,望远镜在天体经过中天前后时进行观测。天体的光经MA反射到MB,再经MB反射后成像在焦面上。利用主动光学技术,根据天体光不同的入射角实时加力变形MA镜面产生一系列连续的非球面曲面校正MB的球差。LAMOST应用薄镜面主动光学加拼接镜面主动光学技术,在曝光1.5小时内可以观测到暗达20.5等的天体,主光轴在子午面内与地平面倾斜25度,可观测赤纬-10°到+90°的天区。同时,采用并行可控的光纤定位技术,随观测天区变化的等效圆通光口径是3.6~4.9米,在5度视场,直径为1.75米的焦面上放置4000根光纤,将天体的光分别传输到16台光谱仪的狭缝,通过光谱仪分光后由CCD探测器记录下多至4000个天体的光谱。[2][3]

LAMOST结构图
LAMOST结构图

技术特点

LAMOST望远镜的技术特点如下:[2]

LAMOST望远镜有世界上最大的望远镜的焦面(截至2023年8月19日),可以容纳最多的光纤;LAMOST望远镜的镜面初始形状为平面和球面,造价低;LAMOST在国际上独创了一块镜面上同时有薄变形镜面和拼接镜面的主动光学技术,以及在一个光学系统中用两块拼接镜面的技术,使新概念的LAMOST大视场兼备大口径望远镜方案得以实现。LAMOST为中国自主建造10米大型和30米极大型光学红外望远镜创造了条件,将主动光学技术推进到新的国际前沿;LAMOST发明了分区并行可控双回转臂光纤定位方法,该方法与国际上已有的光纤定位方法比较,具有定位快、精度高、光纤位置可实时微调、运行成本低的优点;LAMOST配备的16台光谱仪是世界上最大的光谱仪集群。每台光谱仪具备两种观测模式,即低分辨率模式[注1]和中分辨率模式[注2];LAMOST是集光学、精密机械、电子、自动控制和海量数据处理于一体的现代技术集成系统。LAMOST在视场、口径以及光纤数(或焦面面积)三项最重要的光谱巡天指标上均占据国际领先地位。[2]

应用成果

自2012年9月,LAMOST望远镜正式进入科学巡天阶段,并于2013年6月15日圆满完成了LAMOST望远镜第一年的正式巡天的观测任务。2017年6月,LAMOST望远镜完成了为期五年的第一期光谱巡天任务,共获取了约900万的光谱数据,其中高质量光谱数(信噪比大于10)约725万,恒星参数约492万组,截至2023年6月,LAMOST望远镜共观测了8666个天区。已发布的DR10数据集中光谱总数达到2229万条,还包括一个约961万组的恒星光谱参数星表,部分恒星首次增加了碳、镁、钙等12种化学元素的金属丰度参数。截至2023年5月,天文学家利用LAMOST数据已发表科研成果1300余篇,引用15000余次。天文学家利用LAMOST望远镜观测的数据在银河系结构与演化、恒星物理研究、特殊天体搜寻等领域取得了一系列研究成果。[2][3][10]

LAMOST天体光谱巡天天区覆盖图(2011年10月至2023年6月)
LAMOST天体光谱巡天天区覆盖图(2011年10月至2023年6月)

银河系结构与演化

LAMOST望远镜获取的银河系大样本光谱数据得到了一系列有关银河系结构的新成果,其主要成果如下:[2][17]

银盘半径大小两次被刷新,从增大25%,到增大到一倍,使天文学家重新审视星系形成及宇宙演化的一般规律;改写银河系晕的结构特征,确立内扁外圆的新结构,推翻了前人关于恒星晕是一个轴比不变的扁球体的猜测,对于理解银河系恒星晕的形成历史和演化提出了新的挑战;利用LAMOST数据计算出截至2023年最为精确的银河系旋转曲线并构建了银河系的质量模型,估算出银河系的质量和太阳邻域暗物质密度;首次在银河系中发现低镁的快中子俘获过程元素超丰恒星,开创了用化学DNA识别银河系中的“星系际移民”的新纪元;在银河系晕中发现40余组子结构,首次得到了银河系晕中大样本子结构的六维参数信息,精确地展现出银河系现在的结构以及其过去的吸积历史;获得截至2023年最为精确的银河系年龄图,按照时间序列清晰还原了银河系幼年和青少年时期的成长故事,改写了人们对银河系早期形成历史的认知。[2][17]

恒星物理研究

LAMOST数据在恒星物理研究方面的应用,其主要成果如下:[2]

精确估算了上百万颗恒星的年龄,使具有精确年龄的恒星样本增加了一千倍。为银河系演化研究提供了基础数据;测量近6000颗类太阳恒星的磁活动指数,发现太阳具有与超级耀斑恒星相当的磁活动水平,证实太阳有爆发超级耀斑的可能;首次测量了近700颗系外行星的轨道偏心率和倾角。发现约八成的行星轨道都如同太阳系的近圆形轨道。表明太阳系在宇宙中并不是一个特例而是具有一定代表性的。增强了人类寻找另一个地球和地外生命的信心;发现了一类新的太阳系外行星族群——热海星,它们与热木星有相似的特征,为揭开热木星和其他短周期行星起源提供了关键的线索和新的研究方向;首次揭示了初始质量函数会随着恒星金属丰度和恒星形成时间发生变化。颠覆对初始质量函数普适性的认知,对恒星形成理论提出了前所未有的挑战。[2]

特殊天体搜寻

天文学家利用LAMOST光谱,可以搜寻奇异天体:[2][17]

发现了万余颗金属含量低于太阳百分之一乃至万分之一的贫金属星,构建了世界上最大的、适合现有大望远镜跟踪观测的宇宙化石样本。同时,发现了一批极其稀有的、锂元素丰度超过正常值上百倍的小质量贫金属星,对其结构和演化提供全新的理论研究视角;发现了5颗超高速星,截至2023年,世界上已证认的超高速星仅有20余颗。为研究高速星提供了样本;白矮星是绝大多数恒星最终演化的产物,发现了大量不同种类的白矮星,LAMOST被誉为“白矮星猎手”;采用视向速度检测的方法批量搜寻宁静态的黑洞,在LAMOST数据中发现了一颗恒星级黑洞,打破了依赖X射线搜寻致密天体的观测限制。开创了搜寻恒星级黑洞的新方法;利用上述方法发现了一颗宁静态的中子星,它与一颗红矮星组成了旋转的双星系统以色列天文学家也发现了一个包含宁静态中子星的双星系统;中国天文学家发现一个约为1.1~1.3个太阳质量的中子星和晚A型恒星组成的双星系统,还发现了一个质量极低的白矮星前身星与大质量白矮星组成的双星系统;发现16032颗OB星,是世界上最大的、准确度最高的OB星表,该星表已被作为基础数据用于研究银河系外盘年轻恒星的运动;发现了一颗罕见的、正处于演化过程阶段的激变变星,伴星是正在膨胀的恒星氦核等。[2][17][18]

捕获来自遥远宇宙的信息

LAMOST望远镜在几年来获得了大量河外天体的光谱,发现了上千颗新的类星体,为扩充类星体样本起到了重要作用,其主要成果如下:[2][17]

近邻主星系样本在21世纪开始的大规模星系光谱巡天中有重要作用。因光纤碰撞效应,该样本在小尺度上具有较高的不完备性。LAMOST望远镜将这些遗漏的星系作为补充星系样本进行观测,新增证认了近万个密近星系对。这些密近星系对为研究星系的并合过程具有重要的科学价值;证认56175颗类星体,最远的类星体红移是4.8。其中,31866个是LAMOST望远镜独立发现的,24127个是LAMOST望远镜首次发现。LAMOST类星体巡天成为截至2023年世界上发现类星体数目第二的巡天项目,仅次于美国斯隆数字巡天(SDSS),已超过澳大利亚两度视场巡天(2dF),为研究类星体光谱变化、发现特殊类星体等研究工作提供了丰富的光谱数据;发现了1547个致密星系,其中1417个为最新发现的,包括大量绿豌豆星系、蓝莓星系及紫葡萄星系等。这是一次性新发现致密星系数量最多的研究工作。这些星系个头小、亮度暗且观测受限。在这之前,最大的具有光谱信息的致密星系样本仅约800个成员。该数据集为了解早期宇宙星系的形成与演化提供了新的视角;首次获取了9万颗星系内部区域的恒星运动数据,将助力天文学家更加深入地理解星系的形成及星系中的暗物质成分等。[2]

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大科学装置:《郭守敬望远镜》(下)

数据政策

在LAMOST望远镜项目的运行组织框架中,有中国科学院国家天文台已经设立“郭守敬望远镜科学委员会”,负责组织和评审LAMOST望远镜具体的运行和利用情况、重大合作计划等。LAMOST望远镜的数据使用政策如下:[19]

公开前数据使用政策

公开前数据是供项目正式参与者及合作者使用,违反政策者将可能被科学委员会取消数据使用权。要点如下:[19]

参与单位和参与成员的确定

对郭守敬望远镜建设和巡天计划做出过重要贡献的个人将被定义为建设者,他们将有权利在所有巡天科学文章上署名。建设者的名单由LAMOST望远镜运行和发展中心提出,并对每位建设者的贡献和职位给出简要说明。参与利用LAMOST数据进行研究的境外单位或个人,主要分成三种类型,即合伙人[注3]、参与者[注4]、合作者[注5],其中国际合伙人(上述第一类)和参与者(上述第二类)由郭守敬望远镜科学委员会讨论决定,并通过国家天文台与之签订正式协议,明确双方的义务和权利,确定正式参与的人员名单。[19]

观测结果的及时通报

观测数据(指一维光谱和星表数据)的完成情况,包括目标情况、观测内容、存放位置等,应由郭守敬望远镜运行中心定期按规定格式通报所有参与成员,以便及时利用;特殊情况随时通报。[19]

参与成员的数据使用政策

LAMOST望远镜研究课题分为“重点”课题[注6]与“一般”课题[注7]两大类,由科学委员会确定。参与者相应地分为重点课题成员与一般课题成员。重点课题指依据大型巡天计划所确立的科学目标而开展的具有系统性研究的课题,这些课题的主要任务、负责人、课题成员由项目负责人建议科学委员会负责确定。负责人对项目的进展情况向科学委员会负责。不允许重复性课题的设立。一般课题由研究团组或个人向合作委员会申请,并由科学委员会负责批准确立。[19]

合作者(包括成员单位的来访人员)数据使用政策

成员单位(包括合伙人与参与者)的来访人员必须通过与其合作的正式参与成员[注8]申请相关有限范围内的数据。[19]

公开数据使用政策

LAMOST望远镜公开的观测数据允许自由使用,但要求致谢[注9]。数据公开的时限按类划分,一类数据在郭守敬望远镜科学委员会讨论后适时发布;二类数据,即每年度数据18个月后公开释放;三类数据,即每年度数据在对应的二类数据后6个月后公开释放。其中,二、三类数据需由郭守敬望远镜科学委员会确认后发布。此外,运行中心将努力保证及时的数据发布。发布的实际时间将依赖于数据是否达到发布要求。[19]

未来展望

国际天文界包括美国德国等国著名天文机构在内的194所国内外科研院所和大学利用LAMOST望远镜观测的数据开展研究工作。LAMOST助力中国天文在银河系结构与演化、恒星物理等研究领域走向国际前沿。例如在银河系大规模光谱巡天方面,LAMOST首次实现了天区覆盖、巡天体积、采样密度及统计完备性等方面的突破,填补了中国大型天文基础数据的空白,为开展银河系特别是银盘的系统研究提供了极好的、具有传承价值的样本。此外,LAMOST的建成和运行推动了中国近场宇宙学的发展,同时培养了一批掌握世界最新数字巡天观测技术的青年人才,并为发展中国新一代天文光学红外观测设施积累了技术力量、人才队伍和运行管理经验。[2]

项目评价

由国家部委领导、学术专家们组成的国家验收委员会评价:LAMOST以其创新的概念、设计、技术和工艺,开创了中国高水平大型天文光学精密装置研制的先河。LAMOST的建成,突破了天文大视场与大口径难以兼得的难题,建成了具有中国自主知识产权的、目前国际上口径最大的大视场望远镜,也是国际上光谱获取率最高的望远镜,成为中国光学天文望远镜研制的又一个里程碑。[8]

国际天文界评价:LAMOST的建成使中国大视场多目标光纤光谱的观测设备处于国际领先地位,并使中国望远镜研制技术实现了跨越式发展,显著提升了中国在该领域的自主创新能力。[8]

参考资料 19

  1. LAMOST望远镜 — 中国科学院大学
  2. 大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜 — 中国大百科全书
  3. 基本情况 — 郭守敬望远镜
  4. 测试运行 — 郭守敬望远镜
  5. 系统构成 — 郭守敬望远镜
  6. 论证提出 — 郭守敬望远镜
  7. 参考 7
  8. 国家验收 — 郭守敬望远镜
  9. 正式冠名 — 郭守敬望远镜
  10. 正式巡天概述 — 郭守敬望远镜
  11. LAMOST大事记 — 中国科普博览
  12. LAMOST项目新进展 — 中国科学院南京天文光学技术研究所
  13. LAMOST落成典礼在国家天文台兴隆观测基地举行(081016) — 中国科学院
  14. LAMOST,扫描宇宙的中国巨眼(090318) — 中国科学院重大科技基础设施共享服务平台
  15. 参考 15
  16. 参考 16
  17. 参考 17
  18. 参考 18
  19. 郭守敬望远镜(LAMOST)光谱巡天数据政策 — 郭守敬望远镜

注释

  1. 工作波段为370~900纳米,光谱分辨率为1000~2000。
  2. 波长覆盖分别为495~535纳米和630~680纳米,光谱分辨率7500。
  3. 即参与的团组、研究所,对郭守敬望远镜的运行提供重大贡献者,包括提供相当数量的资金或者其他人力、物力方面的支持(包括编写软件、参与观测计划的制订等等)。将享有与国内参与单位同等的权利。
  4. 即研究团组或者研究所,愿意从自己所在国家或单位申请到一部分资金投入到郭守敬望远镜科学项目中,可以获得必要的相应项目观测数据的优先使用权。
  5. 通常以个人的身份与国内参与者(如上所定义)合作,提出课题的研究人员。这类人员还包括与国内参与单位合作的访问学者及其它非国内参与单位的雇员合作。
  6. 重点课题成员使用数据规则:
    重点课题负责人需提交本课题所涉及(有限范围的)科学依据,观测计划,目标信息,设备设置,观测限制,包括天区范围、亮度范围、天体类型(恒星或星系等)、数据产品(一维光谱或星表数据),最终由科学委员会讨论批准或要求做相应修订;一旦经科学委员会确定,重点课题团组成员对本课题所涉及的(II,III类)数据自数据生成之日起就自动拥有使用权限,并且享有使用数据的优先权直至数据对公众释放,但使用数据仅限于所指定的研究课题;在优先使用期限内,除非本重点课题组负责人同意并正式通知总协调员,其他非本重点课题成员无权使用相应观测数据做同样的课题。
  7. 一般课题成员使用数据规则:
    一般课题由参与成员自由提出,但须及时(通过总协调员)通报其他相关参与成员,说明该课题的主要内容、参加成员名单、联络人以及预期课题进度等;
    在收到一般课题列表的规定期限(两周)内,如果重点课题负责人不表示异议,由总协调员授权数据库管理员,启动数据申请流程;在重点课题负责人表示异议的情况下,一般课题的申请人可向仲裁委员会(ArCo)提出申述; 仲裁结果将由仲裁委员会公开发布。
    所有数据申请均需填报数据申请表格(电子版),由课题联络人向数据库管理员发送数据申请表格,数据库管理员发送数据。数据库工作规范另行制订;
    列入科学委员会参与者名单的学生及博士后(包括中方及外方)可以就正式批准的课题展开工作。学生及博士后必须遵守数据使用政策。此类情况,尤其涉及与学生及博士后人员的合作课题时,要求将研究计划事先通告其他合作成员(比如相关工作组等),特别对博士论文计划,需要及早通告。
  8. 与其合作的正式成员需遵守如下规则:其一,对来访人员履行有关政策的告知义务,特别要求数据不可向外传布,须遵守论文发表政策等;其二,公布(通过相应mail-list)该项合作计划,须征求相关团队成员的意见;其三,向协作委员会(CoCo)提交合作课题申请计划,需要特别说明将通过来访人员引入的特殊贡献(比如来自其他单位的观测和数据资源、非成员合作者的专长等)。在此类合作中,应确保正式成员的优先地位。允许相同研究目标的课题竞争。协作委员会主席将充分征求意见,于收到申请之日起的4周内作出正式批复;其四,如果协作委员会未予批准,可向仲裁委员会申诉。
  9. 具体内容:郭守敬望远镜(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,LAMOST)是由国家发展和改革委员会资助,由中国科学院承建的国家重大科学工程项目。LAMOST望远镜由中国科学院国家天文台负责运行和管理。
    Guoshoujing Telescope (the Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope LAMOST) is a National Major Scientific Project built by the Chinese Academy of Sciences. Funding for the project has been provided by the National Development and Reform Commission. LAMOST is operated and managed by the National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences.
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