捕捉宇宙指紋，解碼暗黑宇宙，JUST光譜望遠鏡即將啟程｜科技前沿

人類對宇宙的認知，始于仰望星空，成于“看見”細節，而升華于“解讀”光背后的秘密。從伽利略用望遠鏡發現月球環形山和木星衛星，到哈勃觀測到星系紅移、證實宇宙膨脹，每一次觀測工具的革新，都并非簡單的視野延伸，而是一次對既有“視界”與思維疆界的重塑。

冷湖塞什騰山臺址

當我們于靜謐之夜，沉醉于璀璨星河的視覺詩意時，一個更驚人的事實是：那些閃爍的璀璨星光，竟只占據宇宙總物質的不到5%。而宇宙中超過95%的成分，是那神秘未知的暗物質與暗能量，宛如懸掛于物理學圣殿之上的兩顆幽邃謎團，在輕輕叩問人類認知的邊界。暗物質通過引力塑造星系結構；暗能量則以反引力的形式推動宇宙加速膨脹。理解它們，很可能將引發繼相對論和量子力學之后的又一次物理學革命。

全球科學家為此奮斗了數十年。從深埋地下的直接探測實驗，到遍布全球的間接觀測網絡，一代代科學家接力前行。但至今仍未能直接探測到暗物質，對暗能量的本質也知之甚少，這也催生了新一代國際觀測計劃：美國的DESI 計劃、歐洲的Euclid 空間望遠鏡、日本的Subaru-PFS等，都在瞄準宇宙的奧秘、不斷探索。

在這場全球參與的宇宙解密競賽中，中國天文學正迎頭趕上，但在地面光學光譜觀測能力上，仍與國際先進水平存在差距。國內已運行的郭守敬望遠鏡（LAMOST）在恒星光譜巡天方面成就突出，墨子巡天望遠鏡（WFST）則專注于圖像巡天與時域天文觀測。預計2027年發射的中國空間站巡天空間望遠鏡（CSST）將在星系成像領域實現突破，但由于其光譜分辨率有限，仍需地面大型光譜望遠鏡的協同觀測，才能精確測定遙遠星系的距離與運動狀態。

JUST光譜望遠鏡建設啟動會

正是在這一關鍵背景下，JUST望遠鏡項目應運而生。它不僅是我國“空—地”協同觀測體系的重要一環，更將以卓越的光譜觀測能力，深度解讀宇宙的結構與演化。

JUST是一臺4.4米口徑的光譜望遠鏡，部署于青海冷湖天文賽什騰山觀測臺址。這里大氣潔凈、夜空黑暗，是世界一流的天文觀測圣地。光譜如同宇宙的“指紋”，每一束穿越億年的光，都編碼著暗物質的分布痕跡與暗能量的膨脹印記。JUST正是為捕捉這些宇宙指紋而打造——通過獲取數千萬星系的光譜，解讀宇宙的深層脈動。

JUST的核心科學目標，是探究暗能量的本質。與國際同類設備相比，JUST將具備全球最高的光纖定位密度，焦面上可同時放置超過2000根光纖，相當于2000只“宇宙觸手”，能一次性捕獲密集天區的光譜。例如，當前DESI巡天在星系團區域的觀測覆蓋率僅10%–20%，而JUST有望將其提升至90%以上，從而在星系團與暗能量研究方面實現突破。與此同時，WFST、CSST等望遠鏡均以大視場圖像巡天為主，預期會發現大量具有重要科學價值的暫現源等候選目標天體，JUST將為這些目標提供高精度光譜觀測，揭示其物理本質，構建從發現到精測的高效觀測體系。

JUST光譜望遠鏡總體設計圖

JUST望遠鏡采用4.4米拼接鏡面與雙焦點光學設計，支持快速切換巡天與后隨觀測模式。其三大終端：多目標光纖光譜儀、長縫光譜儀與高分辨光譜儀，將分別致力于揭示暗黑宇宙、追蹤動態宇宙、探測系外宜居行星。

未來5年內，JUST計劃觀測上千萬星系，繪制精細的宇宙三維地圖，精確測量宇宙膨脹歷史。憑借頂級臺址與先進技術，JUST將開展我國自主大規模星系光譜巡天，推動中國天文學從“數據消費者”邁向“宇宙解讀者”。

作為JUST團隊的一員，我們深知探索之路充滿挑戰。但我們站在冷湖之巔，不僅是為建造一臺望遠鏡，更是為了在此豎起一座向未知發問的燈塔。這條通往宇宙最深暗處的道路，我們誠邀每一位懷揣星空夢想的人，一同見證。

作者：上海交通大學JUST團隊

原標題：《捕捉宇宙指紋，解碼暗黑宇宙，JUST光譜望遠鏡即將啟程｜科技前沿》

欄目編輯：王蔚

本文作者：新民晚報 易蓉

圖片來源：采訪對象