从捕捉暗物质到绘制宇宙地图，巡天望远镜何以可能？

智利的一处山脊上建造了一台全新的望远镜。与任何现有光学望远镜相比，这台大口径全景巡天望远镜（LSST）将能够捕捉更多微弱星体的细节，并在此过程中改变我们观察宇宙的方式。

这台大口径全景巡天望远镜的革命性设计结合了创新的三镜组合体与超宽视场，相当于40个满月的视野范围将会反馈到迄今为止最大的数码相机上。该望远镜将为观测宇宙带来全新的方法。

建造大口径全景巡天望远镜是为了对宇宙进行为期10年的观测，收集大约60 PB的信息（1 PB即100万GB）。这些信息将提供给天文学家、教育机构和公众，使任何人都有可能看见比人眼可视对象微弱1000万倍的星体。

大口径全景巡天望远镜位于智利科金博区的帕琼峰山脊，每晚将拍摄800余幅全景图片，并一一记录在一台32亿像素的相机上。每三晚，它会生成一幅可视天空的三维宇宙动画地图。捕获到的数据有无限的用途，有助于我们增进对暗物质和暗能量的理解、跟踪瞬态物体、探测遥远的太阳系、绘制光学天空地图、探索我们自身银河系的形成和结构，甚至发现并追踪可能撞击地球的危险小行星。每晚收集的信息超过15 TB，将交由位于美国伊利诺伊大学香槟分校的国家超级计算机应用中心处理。相关信息将从那里被分送到设备更优良的光学望远镜站点，以观察个别事件和对象。

基本的设计理念简单明了：对整个可视天空进行为期10年的频繁深入观测，创造出迄今为止最大规模的天文图像和数据目录。西班牙易安工程公司在大型望远镜设备领域具有良好的业绩记录，尤其是参与了西班牙加那利群岛拉帕尔马的GranTeCan望远镜的设计制造。该公司接受委托，开发和提供详细的设计和工程方案，并负责对大口径全景巡天望远镜装配组件的制造、施工、安装和测试进行管理。这台巡天望远镜望远镜已经在位于西班牙阿斯图里亚斯的Asturfeito钢铁厂制造完成。

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阿尔弗雷多•奥登是易安公司机械部组件小组的负责人，领导了一支精于机械工程、控制系统、电气工程、施工和设计的20人工程师团队。“ 我们在设计大口径全景巡天望远镜时遇到了诸多挑战 —— 为一个直径达8.4米的镜面组件和一个3米长的数字传感器提供支撑，设计一个能承受望远镜所在区域频繁地震的结构，确保整个组件的移动精准无误，并且实现停机时间和维护要求最小化，”他说，“ 所有这些因素都要求最高的工程设计标准。”

但是面对项目的规模和复杂程度，奥登显得泰然自若。“ 工程就是工程，”他说，“我们解决工程问题，最大的挑战是如何具有竞争力。任何项目的规模和范围都取决于工程师的想象力和智慧所能达到的高度。我们在这里的做法是保持一种积极交换想法的工作氛围。大口径全景巡天望远镜组件的可靠性和精度对其成功运行至关重要。我们的工作是确保全部设计元素——所有机械和电气系统的采购、建造、安装和无缝运行——都完美无瑕。”

※ 资助致谢：大口径全景巡天望远镜的资金支持来自美国国家科学基金会、美国能源部以及大口径全景巡天望远镜公司募集的私人资金。