好消息！好消息！来自中科院国家天文台的好消息！2019年3月27日，LAMOST的7年巡天的光谱数据正式向全球发布了！

　　这是世界上第一个获取光谱数突破千万量级的光谱巡天项目。此次发布的LAMOSRT DR6数据集共包含1125万条光谱，其中高质量光谱达到了937万条，约是国际上其他巡天项目发布光谱数之和的2倍。同时，此次公布的数据还包括一个636万组恒星光谱参数星表，是目前世界上最大的恒星参数星表。

　　那么问题来了，LAMOST是个啥？

　　宇宙从哪里来？时间有没有起点？时间旅行是否成为可能？有没有另外一个星体也存在生命？面对这些疑问，科学家希望在从星空中寻求答案。在国家天文台北京兴隆观测站，有一座造价2.35亿的望远镜。它就是LAMOST。

　　对天体进行光谱分析

　　国家天文台兴隆观测站地处燕山主峰南麓，位于河北省兴隆县连营寨，海拔960米。每当夜色降临，观测站内的LAMOST的穹顶慢慢打开，天文学家便借助它来窥探银河系的秘密。

　　LAMOST，是大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope）的英文简称。它的中文名字，叫作郭守敬天文望远镜。这是我国目前口径最大的望远镜。它由我国自主创新设计，在多项技术上位于国际前沿，是我国国家重大科学工程之一。LAMOST在大规模光学光谱观测和大视场天文学研究方面，居于国际领先的地位。

　　LAMOST现阶段的使命是“巡视”银河系。LAMOST可以同时观测4000个天体，而目前世界上同类“巡天”项目望远镜，最多才可同时观测 640个天体。与我们印象中的天文望远镜不同的是，天文学家不是通过LAMOST直接观测星体，而是捕捉天体的可见光波段的光谱。科学家靠光谱分析来获知遥远星体的信息。

　　如我们所见的彩虹，光被空气中的水汽反射以及折射，在空中形成七彩的图案。这些彩虹般的色序就是“光谱”。1666年，牛顿发现白光是由不同颜色的光混合而成，他用三棱镜分解日光，并获得日光中的可见光的光谱。

　　犹如人的指纹各不相同，化学物质在燃烧时，物质中不同的元素会呈现出独特的光谱和颜色。因此天文学家只要能得到天体的光，就可以通过光谱分析，知道这个星体到底由什么物质构成，哪怕它远在宇宙的另一端。

　　根据光谱分析的方法，我们得知太阳的组成元素中按质量计算大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包括氧、碳、铁和其他的重元素质量少于2%；离太阳最近的恒星——4.2光年之外的比邻星，有大量的镁；冬季夜空中最亮的星星天狼星，铁的含量是太阳的 316%。

　　国家天文台兴隆观测站地处燕山主峰南麓，位于河北省兴隆县连营寨，海拔960米。每当夜色降临，观测站内的LAMOST的穹顶慢慢打开，天文学家便借助它来窥探银河系的秘密。

　　LAMOST，是大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope）的英文简称。它的中文名字，叫作郭守敬天文望远镜。这是我国目前口径最大的望远镜。它由我国自主创新设计，在多项技术上位于国际前沿，是我国国家重大科学工程之一。LAMOST在大规模光学光谱观测和大视场天文学研究方面，居于国际领先的地位。

　　LAMOST现阶段的使命是“巡视”银河系。LAMOST可以同时观测4000个天体，而目前世界上同类“巡天”项目望远镜，最多才可同时观测 640个天体。与我们印象中的天文望远镜不同的是，天文学家不是通过LAMOST直接观测星体，而是捕捉天体的可见光波段的光谱。科学家靠光谱分析来获知遥远星体的信息。

　　如我们所见的彩虹，光被空气中的水汽反射以及折射，在空中形成七彩的图案。这些彩虹般的色序就是“光谱”。1666年，牛顿发现白光是由不同颜色的光混合而成，他用三棱镜分解日光，并获得日光中的可见光的光谱。

　　犹如人的指纹各不相同，化学物质在燃烧时，物质中不同的元素会呈现出独特的光谱和颜色。因此天文学家只要能得到天体的光，就可以通过光谱分析，知道这个星体到底由什么物质构成，哪怕它远在宇宙的另一端。

　　根据光谱分析的方法，我们得知太阳的组成元素中按质量计算大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包括氧、碳、铁和其他的重元素质量少于2%；离太阳最近的恒星——4.2光年之外的比邻星，有大量的镁；冬季夜空中最亮的星星天狼星，铁的含量是太阳的 316%。

　　普查银河系内的天体

　　通过人口普查工作，我们可以得知居民的年龄、性别、所受教育的程度、家庭组成情况等。通过LAMOST对银河系的巡天，科学家可以知道银河系中恒星的化学组成，从而对银河系有更多的了解。施建荣是LAMOST 观测运行部主任。他说：“我们这座望远镜不是用于观测某些天体，而是对银河系进行‘人口普查’。通过对这些天体光谱的筛选，我们还可以找到一些特殊的天体。”

　　因为身处银河系中，人没有办法从银河系外部来观测银河系自身。直到20世纪，人们还不知道地球在银河系中的确切位置。虽然普遍认为，银河系是一个中心为棒状，有着悬臂的漩涡状星系，但关于银河系的结构，争论直到今天还在继续。

　　北京大学天文系承担了一个国家973项目，就是基于郭守敬望远镜的观测数据，对银河系进行研究。刘晓为是这个课题组的负责人。他说：“对于银河系的悬臂，不同的人就有不同的解释。有人说是4条旋臂，有人说是2条旋臂；有人说这个旋臂总是存在的，有人又说这个旋臂只是有时出现。”

　　这就如同一栋建筑，从外部观测的人，很容易看清建筑的结构；身处其中的人，却很难了解，除非你走遍每一个房间，每一个角落，借助精密的仪器及科学的计算，才能对这个建筑 有一个深入的了解。

　　既然人类无法跳出银河系来观察，我们就需要通过更深入地了解构成银河系的恒星来掌握更多的细节。但是之前，由于受到望远镜技术的限制，我们很难对恒星进行大规模的观测。这也正是LAMOST对银河系恒星进行巡天的意义所在。

　　LAMOST是怎样工作的

　　那么，LAMOST又是如何工作的呢？这座望远镜的光学部分由三部分组成，MA子镜 、MB主镜和焦面，星光首先照射到MA子镜，经过MA子镜的反射，到MB主镜，再由MB主镜反射到焦面。

　　来自天体的微弱的光成像在焦面上，5度视场、直径1.75米的焦面与4000根光纤相连。每一根光纤负责收集一颗星体的光，星光通过光纤传导到光谱仪的狭缝，然后通过光谱仪后的CCD探测器，同时获得大量天体的光谱，这样LAMOST可同时观测4000颗天体，每晚可获得光谱总量达一万多条。而这个数据在方案设计之初，对于天文学家来说，几乎是个不可想象的数字。

　　科学家设计了并行可控的双回转光纤定位系统，定位系统可在数分钟的时间里将焦面上的4000根光纤按星表位置精确定位。并提供光纤位置的微调，其中90%的光纤定位精度在一角秒之内。

　　望远镜之所以越做越大，是因为天文学家在追求它的大口径和大视场。大视场，是指望远镜可观测到的星空的面积足够大，这样就可以同时观测更多的星星。大口径，是指望远镜镜面的直径大。如同猫的眼睛，当光线暗时，猫的眼睛瞳孔放大，增加了接收光的面积，就可以看清周围的物体。望远镜的大口径是为了增加接收星光的面积，这样就可以观测到足够暗的星体。

　　在以前使用的三种常规光学望远镜中，意大利天文学家伽利略发明的折射望远镜具有较宽的视野，但它的镜片不能做大，因此不能同时观测足够暗的星体。英国物理学家牛顿发明的反射式望远镜，可以把镜片做大，获得大口径。但是它能够观测的范围比较小，无法获得大视场。后来，德国光学家施密特发明的折反射望远镜，能够获得大视场。但是，因为它的折射镜片太复杂，无法做大，不能同时获得大口径。因此，大口径兼大视场，似乎是个鱼和熊掌不能兼得的难题。但是LAMOST解决了这个难题。

　　通过对施密特望远镜的改进，LAMOST把不能做成大口径的折射镜片改成了可以做成大口径的反射镜片，从而实现了大视场兼大口径。这个反射改正镜可以在水平及垂直地心的方向调整角度，以便接收不同天区的星光。这个改变看似简单，但是在那时，绝对是一个大胆的设想，因为需要复杂的设计来支撑它的实现。

　　截至2015年6月，LAMOST共观测了2669个天区，对外释放了569万条光谱数据，其中还包括314万颗恒星的光谱参数星表。截至2015年7月，天文学家利用LAMOST数据，共发表SCI论文78篇。最重要的是，LAMOST为以后大望远镜的建造，提供了新的设计思路。

本文来自《科学画报》