TMT简介

Jul 08, 2019

   三十米望远镜(Thirty Meter Telescope, TMT)是由美国加州大学、加州理工学院、加拿大大学天文研究联盟、日本国立天文台、中国国家天文台以及印度科技部联合参与的21 世纪地基巨型光学-红外天文观测设备。TMT将于2014年10月开工,计划2022年出光,建于国际天文观测圣地美国夏威夷大岛、海拔4100米的莫纳克亚峰,工程总造价18亿美元。TMT的30米口径的集光面积是当前主流10米级大望远镜的十倍,空间分辨率则比哈勃空间望远镜(HST)提高一个量级,它将把望远镜灵敏度和空间分辨率等技术指标提高到前所未有的程度,其强大的洞察宇宙的能力必将引发天文学研究的飞跃发展,更清楚地揭示宇宙起源及其物质组成、暗物质和暗能量的本质、地外生命与文明的存在等最重要的自然科学图景。

   TMT 对我国未来天文事业的发展起着不可替代的作用。以参与TMT 项目为契机,我国天文工作者可以从2-4 米望远镜时代一举跃入30 米时代,在“制高点”上与国际先进水平站在同一起跑线上竞争。没有TMT 的后续观测,我国自主创新的大型光谱巡天设备郭守敬望远镜(LAMOST)、即将开始建设的大型射电望远镜FAST、空间高能波段的望远镜HXMT 以及所参与的平方公里阵列望远镜SKA 等科学大项目所能得到的成果都将大打折扣。TMT 将在未来数十年内主宰光学-红外天文观测领域,将为我国几代天文学家持续成长、跻身国际研究前沿创造有利条件。

   天文学每一时代的标志性主流观测设备,均是当时最先进的精密光学机械电子技术的集成和集中体现。TMT 项目代表了当今天文望远镜研制的最高技术水平,我国参与TMT 合作主要采取“实物贡献”式,通过承担核心技术任务,学习和掌握国际先进技术。与TMT 项目开展预研合作的很多公司和研究机构都是在该领域内国际上的顶尖研究所,如美国的喷气推进实验室JPL 等等。TMT 已获得美国政府技术出口准许,每年均派遣约20 人次的技术专家来华指导工作,我方技术人员也经常短期或中长期出访进行学习和工作。由于天文学家的工作性质和天文仪器研制的特殊性,技术交流与合作相比较其它领域要开放和自由很多,我们将有机会在合作中突破信息封锁和技术壁垒,培养和锻炼人才队伍,拥有自己的核心技术并最终站在国际研究的最前沿。

   尽管TMT 建成并坐落在国外,但是作为建设伙伴,中国将获得与投资规模成比例的观测时间,同时有机会参与运行和管理。这样的大科学项目管理经验正是我国一直以来所欠缺的。通过参与TMT 的建造、管理和运行,我们可以在实践中学习和掌握这种管理模式,为我国将来的大科学工程积累宝贵的管理经验。

   TMT项目始于十几年前,由加州理工学院、加州大学、加拿大大学天文研究联盟共同发起,日本、中国、印度的相关机构先后加入。整个项目计划分为四个实施阶段:

   1)设计与发展阶段,2004-2009;

   2)建设准备阶段,2010-2014;

   3)建设阶段,2014-2022;

   4)运行阶段,2022始。

   历经多年的预研究、概念设计、建设准备阶段之后,2014年5月6日,多家国际伙伴共同组成了一个具有独立法人地位的、合作各方权益平等的TMT项目正式组织管理机构——TMT国际天文台有限责任公司(TIO LLC),并在日前以TIO为主体获得了夏威夷州政府土地许可,将于2014年10月在夏威夷莫纳克亚山顶开始望远镜建设。

   2009年11月,中国科学院国家天文台以“观察员”身份加入TMT国际合作。2010年12月,更进一步通过签署双边谅解备忘录(MoU),成为其“合作伙伴”。2013年7月,中科院国家天文台台长严俊代表中国科研机构签署了三十米望远镜项目科学总协议。经5年来不断深入的合作,国家天文台深刻感受到TMT合作对中国天文发展几乎不可替代的重大作用,最终于2014年5月正式签署TIO成立协议,成为TIO创始伙伴之一。

   TIO其它伙伴包括加州理工大学、加州大学、以及日本国立天文台。尽管未能及时成为TIO的创始者,作为一直以来的合作伙伴,印度也将于今年下半年、加拿大将于2015年正式加入TIO。任何全局协议与政策的制定均由TIO(此前为TMT天文台组织)全体董事会成员共同决策。单项技术任务的工作协议则由相关成员方与TMT总部直接签署。

   TMT预算18亿美元(2013)。目前外方已投资包括7700 万美元的预研究和设计经费(由美国和加拿大支出,该阶段已完成)。在即将开始的建设阶段(2014-2022),美国Moore 私人基金会计划投资2 亿美元,加州大学和加州理工各自提供5 千万美元作为配套资金,美国自然科学基金委(NSF)已投入数百万的种子基金,可能在后期投资正式加入TMT。此外,加拿大和日本将承担20%的建设费用,中国和印度将各自承担10%。

   合作伙伴建设费用份额的70%是实物贡献。TMT将建设所需分成各个工作包,各方以承担和签署工作包协议(work package)的方式作出实物贡献(如主镜制造由中、日、印分摊,望远镜圆顶由加拿大承担等),并承担相应比例的现金贡献。按工作包和现金价值结合计算,美国将承担约40%,加拿大和日本计划各自承担约20%,中国与印度各承担10%。

 

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