郭守敬望遠鏡誕生背后的故事

　　1992年，我國一位天文學家在《自然雜志》上發表了4篇文章探討當時天文科學的發展，在這組文章的最后一節，他對我國天文設備建設提出了幾則設想。3年后，他重讀這4篇文章，在手稿中寫道“……覺得好像是一個跳傘者，傘已經在空中張起，眼睛盯著目的地但卻還沒有落到實地。像一支音樂停在接近尾聲的一個休止符上。”

　　這位天文學家，就是1980年當選中國科學院學部委員（院士），歷任北京天文臺研究員、臺長、名譽臺長，為天文事業整整奮斗了70年的王綬琯，而他在手稿中提到的，使這段“停在接近尾聲的一個休止符上”的音樂成為一段完整樂章的辦法，則是建造大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡——郭守敬望遠鏡（LAMOST）。

　　作為我國自主創新的、世界上口徑最大的大視場兼大口徑及光譜獲取率最高的望遠鏡，LAMOST與王綬琯的淵源要追溯到20世紀80年代。當時我國正值現代天文學的第二次重建，“五臺四校一廠”的學科基地已經立穩腳跟；天文實測條件正從“基本為零”轉變為“最最起碼的水平”；一批中青年天文人才這時已嶄露頭角。王綬琯驚喜地發現，這樣的人與物的基礎，雖然還很薄弱，但只需進一步鞏固、完善，便能發起一次“前哨戰”，在天文“主戰場”上，開拓前沿，取得突破。

　　當時的天文學界存在一個困擾了研究者們多年的難題，即望遠鏡的大口徑和大視場無法兼得。大視場是指望遠鏡可觀測到的星空的面積足夠大，這樣就可以同時觀測更多的星星。大口徑是指望遠鏡鏡面的直徑大，這樣就可以觀測到足夠暗的星體。

　　在此前使用的三種常規光學望遠鏡中，折射望遠鏡具有較寬的視野，但它的鏡片不能做大；反射式望遠鏡可以把鏡片做大，獲得大口徑，但是它能夠觀測的范圍比較小，無法獲得大視場；折反射望遠鏡能夠獲得大視場，但由于它的折射鏡片太復雜，無法做大，因此不能同時獲得大口徑。

　　如何解決大口徑與大視場“魚與熊掌不可兼得”的問題？這一困惑擺在了國內外所有天文學家的面前。

　　20世紀80年代的一個夜晚，在從寧波駛向舟山的船上，王綬琯與當時都還是青年科學家的陳建生院士和蘇定強院士一道，討論我國下一步的天文設備建設。他們想到，想要在我國天文學方面做“有米之炊”，是不是要考慮“做個什么東西”，解決這個“魚與熊掌不可兼得”的問題。

　　在這次被王綬琯稱作“海舟夜話”的談話結束后不久，他們便把目標定在配置多根光學纖維的“大天區面積大規模光譜”的開拓上。接著是LAMOST建設方案探討，從陳建生主持的“150/220厘米中國施密特望遠鏡”的論證，到蘇定強設計的“子午裝置—焦面跟蹤”的施密特型望遠鏡，再到最終LAMOST方案形成時蘇定強“主動反射板”畫龍點睛的一筆，LAMOST建設方案先后經過多次學術討論，三易藍圖。

　　1993年4月，以王綬琯、蘇定強為首的研究集體提出LAMOST項目，并建議將其作為中國天文重大觀測設備列入“九五”期間國家重大科學工程計劃。

　　1994年7月，兩位青年科學家褚耀泉、崔向群在英國的一次國際會議上報告了LAMOST建設方案，引起了強烈反響。

　　從誕生于海舟中的一個想法到國際會議上使同行們興奮的方案，王綬琯參與見證了LAMOST的成長史。1995年，他在論文中回憶道，“LAMOST方案的思考和建構，反復歷經十年。參加的同志前后近二十人，參加者從不同專業、不同研究領域出發，切磋琢磨、求同存異，蜿蜿蜒蜒把力氣匯聚到了共同點。正因為參加者的出發點不同，就有了集思廣益。而參加者從不同出發點走向目標，不同思想、不同方法在同時前進中磕彈轉并，就有了各自的蜿蜒曲折。”

　　1996年7月，國家科技領導小組決策啟動國家重大科學工程計劃，LAMOST列入首批啟動項目；2001年8月，LAMOST項目批準開工建設，2008年8月全部項目建設任務完成；2008年10月16日在國家天文臺興隆觀測基地舉行LAMOST落成典禮，2009年6月LAMOST項目順利通過國家驗收。

　　近年來，一系列天文學領域的新研究發現不斷刷新著人們對于宇宙的認知：在銀河系中發現一顆恒星級黑洞；為銀河系重新畫像，發現銀河系比原來認識的增大了一倍；改寫銀河系暈的面貌，精確稱量出銀河系的“體重”；發現一顆目前人類已知鋰元素豐度最高的恒星；通過監測恒星“心電圖”發現絕大多數富鋰巨星的“真身”是紅團簇星；發現類太陽恒星經過氦閃普遍可以產生鋰元素的機制；獲取了大樣本恒星年齡信息，揭示銀河系“成長史”……在這些發現的背后，都少不了LAMOST的參與，它已經成為天文學家們親密無間的“合作伙伴”。

　　截至2022年9月，LAMOST已運行11年，共發布了約2000萬條光譜數據。每天夜晚，LAMOST都在華北大地上仰望星空。而在浩瀚宇宙中，被命名為“王綬琯星”的小行星也正熠熠生輝。