北京大学科维理所参与的帕洛马天文台新一代光谱仪研制方案通过国际评审

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  8月27日,由北京大学科维理天文与天体物理研究所、中国科学院国家天文台、南京天文光学技术研究所与美国加州理工学院共同研制的帕洛马天文台Hale望远镜新一代光谱仪(NGPS)项目研制方案顺利通过国际评审。美国喷气推进实验室(JPL)资深系统工程师Michal Brenner担任评审委员会主席。加州理工学院光学天文台台长Jonas Zmuidzina教授,北京大学科维理天文与天体物理研究所所长何子山教授,中国科学院国家天文台薛随建研究员、刘超研究员等中外17名项目科学委员会成员及技术团队成员,参加了研制方案评审线上会议。

  NGPS项目经理Rob Bertz详细汇报了项目组织管理、进度安排、经费预算及风险评估等情况。技术团队各子系统负责人汇报了子系统的进度安排、设计要求与进展情况。中方技术团队负责人、南京天文光学技术研究所副所长胡中文研究员作了NGPS集成与测试验证方案的报告。按照项目进度安排,计划于2022年6月完成NGPS光谱仪国内装调测试,2023年在美国帕洛马天文台实现首光观测。

  NGPS是一台宽波段、高效率和高稳定的中分辨率长缝光谱仪,将安装在国际著名的5米Hale望远镜卡焦焦点,替换有40年历史的双通道光谱仪(DBSP)。NGPS的核心设计目标是追求极限通光效率,预计NGPS整体效率将达到64.8%,超过国际同类型仪器最高水平。NGPS整体为四通道设计,单次曝光可覆盖310nm紫外波段到1040nm近红外波段;光谱分辨率最高可达6000。光谱仪焦面前配备有三路连续可调像切分器和自适应光学系统,可有效消除大气视宁度和望远镜跟踪误差引起的效率损失。此外,还配备有两路狭缝相机、定标单元和偏置导星系统。

帕洛马天文台Hale望远镜新一代光谱仪(NGPS)效果图

NGPS项目研制方案线上评审会截图

  自2012年起,国家天文台联合北京大学等国内单位启动国际先进望远镜时间获取计划(TAP),包括加入由美国加州理工学院、JPL和耶鲁大学组成的合作伙伴,分别按每年一定比例分享帕洛马天文台Hale望远镜的观测时间。2017年10月,加州理工学院和国家天文台、北京大学科维理天文与天体物理研究所共同签署了NGPS研制项目合作协议,并协定三方共同出资完成研制。

  NGPS中方团队先后争取到北京大学和国家自然科学基金委重大仪器项目(自由申请)的资助(由北京大学吴学兵教授主持),为南京天文光学技术研究所承担光谱仪相关设计和硬件研制任务提供了保障。加州理工学院于2018年提交的与中方联合研制NGPS的项目获得美国国家基金会(NSF)的资助,同时加上加州理工学院获得的私人捐助,该项目研发总经费达到630万美元,中方贡献其中的200万美元。NGPS建成投入使用后5年内,中方将获得50%的客座仪器(Guest Instrument)时间(约每年10晚)。由于NGPS无疑将成为Hale望远镜的主流仪器,未来可极大地提高国家天文台系统与北京大学等相关国内大学组成的TAP联盟利用Hale望远镜观测时间所获得的科学效益。

  NGPS是国内首次承担正在运行中的国际著名中大型光学望远镜先进终端的研制。它也将是帕洛马天文台运行70多年来第二台外来仪器,具有极高的国际显示度,对提高中国天文技术的国际影响力具有重要意义。通过该国际项目的合作,深入融合和学习加州理工学院在大型仪器设备上的项目管理和研发经验,对未来国内中大型望远镜终端仪器的研制也将有重要的借鉴和参考价值。

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