科技 | 我國郭守敬望遠鏡多項關鍵技術實現國產化

11月3日，記者從中國科學院國家天文臺獲悉，截止2025年10月，國家天文臺負責運行的國家重大科技基礎設施LAMOST（郭守敬望遠鏡）累計發布光譜數達到2807萬條，恒星參數1159萬組，數據量穩居世界第一。LAMOST數據共享卓有成效，目前全球共計300個單位的1800多名用戶利用LAMOST數據開展科學研究，下載數據量約17萬GB，數據發布網站查詢373萬次。

LAMOST數據助力全球天文學家在銀河系形成與演化，致密天體及系外行星等前瞻科學領域取得了一系列突破性進展。過去的一年間，依托LAMOST數據共發表論文417篇，其中《科學》封面文章1篇，《自然》子刊9篇，《科學》子刊1篇。再創歷史新高。LAMOST科學產出正處于高產期，持續為人類探索宇宙貢獻中國力量。

隨著國際上新光譜巡天項目的建成和新技術的發展，LAMOST團隊集中攻關，在新形勢下持續挖掘LAMOST大規模巡天潛力，不斷突破新的技術瓶頸，讓多項關鍵技術從“依賴進口”變為“中國自主”。

特種光纖打破國外壟斷，國產貨將批量上崗

天文觀測中，特種寬譜光纖是傳遞光信號的“關鍵導線”，對光譜透過率、穩定性要求極高。LAMOST的焦面裝有4000個光纖定位單元，對應4000束特種寬譜光纖——正是依靠這套設計，望遠鏡才能一次獲取4000個不同天體的光譜，實現大規模巡天。此前，這類核心光纖長期被國外企業壟斷，不僅采購成本高，還存在供應風險。

為突破這一困境，LAMOST團隊與國內光纖龍頭企業長飛光纖光纜股份有限公司合作，以LAMOST為中試平臺，聯合研發出適配光學望遠鏡的國產天文特種寬譜光纖。目前，這款國產光纖已完成實驗室測試和望遠鏡現場初步測試，即將進入量產階段并投入使用，徹底打破國外壟斷，填補了國內相關技術空白。

目前國內多家望遠鏡已跟進這一成果，陸續與長飛展開合作。隨著合作推進，國產天文特種寬譜光纖的應用范圍將持續擴大，未來有望在國內天文領域普及，并進一步走向國際市場。

加了保護套管的國產化光纖樣品。國家天文臺供圖

光纖定位精度大提升，20米外“控制”發絲級位移

在大規模光纖光譜巡天中，光纖定位精度直接影響觀測效率和數據質量。近年來，國際上最新的大規模光纖光譜巡天都采用了閉環的檢測系統來實現對光纖的實時控制，相比之前的開環檢測系統，閉環檢測系統不僅提升了光纖運行的穩定性，而且提高了光纖定位精度和望遠鏡巡天效率。在國際競爭下，LAMOST光纖定位檢測系統也實現了從開環到閉環技術突破。

我國郭守敬望遠鏡多項關鍵技術實現國產化

新的光纖定位閉環檢測系統可以在平均8分44秒內將97.7%以上的光纖定位在0.4角秒之內。新的光纖定位閉環檢測系統相當于實現了在20米外可以控制LAMOST光纖單元走到大約2/3頭發絲粗細的范圍之內（人類發絲的粗細約為60微米），大大提升了光纖定位的精度。與之前的光纖定位開環檢測系統相比，系統的平均效率提升了20%左右。

主動光學核心器件自主化，保障望遠鏡穩定運行

主動光學技術是LAMOST的“獨門絕技”——它首創的“既拼接又變形”新型主動光學技術，是保障望遠鏡光學性能、順利開展巡天和產出高質量科學成果的關鍵。此前，該技術體系中的波前傳感器、力促動器、鏡面支撐等器件已逐步實現國產化，但核心部件“位移促動器”卻一直依賴進口。

隨著使用年限增加，進口位移促動器逐漸暴露出性價比降低、超壽命運行、維護維修滯后等問題。而LAMOST的大鏡面由多塊小鏡面拼接而成，需要大量高精度位移促動器調節鏡面形態，一旦促動器出現故障，可能影響望遠鏡正常運行。

為此，LAMOST團隊歷經多年潛心研究和技術迭代，建成位移促動器研制與測試平臺，成功研發出國產位移促動器。經測試，這款國產器件的性能指標不僅滿足LAMOST的技術要求，還達到國際前沿水平。這一突破標志著LAMOST主動光學核心技術邁上新臺階，進一步提升了望遠鏡的巡天性能和觀測可靠性。

除上述成果外，LAMOST的技術攻關還在多點突破：近紅外光譜儀研制成功，跟蹤與主動光學控制器實現國產化，MB子鏡支撐系統樣機試制完成……一系列關鍵技術的自主化，讓這臺“國之重器”的“中國芯”更強勁。

值得關注的是，LAMOST的技術突破并非局限于天文領域，更具有深遠的戰略價值。它不僅驗證了中國在主動光學系統、光纖定位控制系統等領域的自主研發能力，還帶動了國內高精度光學元件、精密機械制造、自主軟件算法等相關產業鏈的發展，形成了“技術突破——產業聯動——能力提升”的良性循環，為中國科技自立自強在基礎研究裝備領域樹立了典范，也為后續更大口徑、更高性能天文望遠鏡的研制積累了寶貴經驗。

來源：光明日報

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