專訪國家天文台薛隨建副台長

天文學是天然需要國際合作的研究領域，在尋求自主發展壯大的同時，積極融入國際科技創新潮流的大格局，是中國天文科技走向世界舞台的必由之路。本文專訪了國家天文台副台長薛隨建研究員。

地球之眼17世紀以來，每當暮光漸微，天文學家就走進望遠鏡圓頂，去篩取宇宙中星星點點的天體，去收納宇宙深處暗弱的微光。望遠鏡就好比收集光線的容器，如同在下雨天用水盆收集雨水，口徑越大的水盆接收的雨水也就越多。望遠鏡收集到更多的光線，就意味著我們可以用之來觀測到更遙遠的天體，也能辨識出更精細的天體細節。

1609年伽利略首次將望遠鏡用於天文觀測，400多年來，光學望遠鏡的口徑從0.04米發展到10米，伴隨的篩子眼兒也越來越小。由此，人們看清了月球表面，發現了木星的衛星，探測到了宇宙的膨脹，找到了類星體，甚至還能觀測到了太陽系外的行星……所實現的每一個飛躍，都為人類認識宇宙帶來了突破性的進展。

Keck、MMT、SDSS、Subaru、VISTA、VLT、LAMOST、GTC、SALT、MT、GMT、LBT、BAT-6、GEMINI、NTT 、WASP、HET……這些是地球上目前在役的3米以上的光學望遠鏡，雖然最大的口徑也不過10米級，但是它們卻取得了許多成就。由於地球本身會阻擋一部分天區，所以這些望遠鏡被設置在南北半球的不同地點。多年來，由於良好的觀測條件，智利和夏威夷格外收到科學家們的青睞，世界上絕大多數光學望遠鏡都傾向於建造在這兩個地方。

建設大望遠鏡而今，科學家們正在付出巨大的努力實現下一次飛躍：建造30米望遠鏡（Thirty Meter Telescope，TMT），用以揭示暗物質和暗能量的本質，探測宇宙第一代天體，理解黑洞的形成與生長，乃至搜尋太陽系外的宜居行星。

為什麼會是30米呢？望遠鏡最主要的性能指標是它的口徑，大口徑的望遠鏡具有更高的分辨本領和更高的集光本領，也就是「看」得更清晰、更遙遠。相對於10米望遠鏡而言，30米望遠鏡的解析度是前者的3倍，而對弱光的收集能力是前者的近10倍，比前者高了一個量級。此外，目前國際上已有對十米級望遠鏡設計和建造的技術基礎，現在建造30米級的望遠鏡也算是「穩紮穩打」。

這座巨型望遠鏡計劃建造在夏威夷的莫納克亞山上，山頂上具有極佳的觀測位置和大氣條件，因此這個地方已經有好幾座望遠鏡。上個世紀六十年代，夏威夷大學就在這裡建造了天文台，目前已經有13座望遠鏡在這裡工作。其中包括「凱克」望遠鏡這樣的高性能大口徑光學及紅外設備和JCMT和SMA這樣的射電陣列設備。

國家天文台薛隨建副台長

停工風波近日，在國家天文台的辦公室里接受採訪時，一向樂觀的薛建隨研究員顯得有些傷感，他是TMT國際天文台執行理事、科學委員會成員，以及中國項目部經理。在被問到TMT的項目進展時，他苦笑了一下：所有人都沒想到，TMT這項純粹的科學工程成為夏威夷當地土著文化、主權和環保等組織爭議的焦點，特別是較為極端的土著人群認為宏大的科學工程會褻瀆他們心目中的聖山，儘管夏威夷大島莫納克亞山頂已有眾多的望遠鏡正在使用。

薛建隨的無奈不是沒有道理：2015年，在已經取得許可證的情況下，TMT被迫中止施工。夏威夷最高法院撤銷了對TMT的建設許可證，並要求州國土管理部門對建設許可證進行充分聽證。對此，TMT國際天文台（TIO）董事會決定，將尊重夏威夷最高法院的判決，重新申請建設許可證。於此同時, TIO經過嚴格評估和遴選，把位於西班牙卡那裡群島的拉帕爾瑪島作為備選台址，目標是於2018年4月前開工建設。

最新調查顯示，夏威夷大島居民大多數支持將TMT建在莫納克亞山，他們認同科學與文化可以共存，有利於夏威夷的未來發展。但原著民的分歧較大，46%的人支持TMT，45%的人反對TMT。相比以往，原著民強烈反對的比例有明顯走低。與夏威夷情形不同，不僅西班牙相關天文機構、政府主管以及地方政府，積極擁抱TMT落戶，不存在極端原著的主權和文化爭議，因此TMT遷址西班牙也極為可能。

印有TMT標識的水杯和筆記本

戰略布局TMT是由美國、日本、中國、印度、加拿大共同參與建設的大型國際合作項目。觀測時間將在所有合作方之間按貢獻比例分配，分配後的時間由各方自主支配，其中中國預計佔有份額為10%。

「國際上發展下一代30米級望遠鏡已經醞釀多年了，之前我們沒有機會，但現在我們有了成熟的單元技術被國際認可，所以我們擁有了10%的貢獻份額，建成之後，也將擁有10%的自主觀測時間」，薛建隨研提到，「但我們也有過爭議，是自己做30米級的望遠鏡還是參與TMT項目，路線不清的時候，非常影響戰略布局」。

在此之前，中國的科學家們也考慮過自主建設巨型望遠鏡的計劃，這堪稱是「跨越式發展」：從2米級到30米級的跨越。「對於建造巨型望遠鏡來說，因其技術先進而複雜、投資昂貴、對台址要求苛刻等因素，依靠單個國家的力量很難辦到，國際合作是別無選擇之路。」薛建隨說到，「同時，為了彌補2米到30米之間這個『空檔』，我們通過實施TAP計劃，即有償使用國際上4－10米級望遠鏡觀測時間的計劃，有效培養了大批實測天文學家，並取得已批有分量的研究成果。」

不過，TMT在國際上遇到阻力的時候，我國天文界卻獲得了一個極其難得的發展機會。最近國家發改委聯合多部委印發了「十三五」大型科技基礎設施規劃，其中在我國西部，優選台址建設一架12米口徑光學紅外望遠鏡被列為優先實施計劃。據悉，國家天文台聯合國內天文界和相關單位，正在緊鑼密鼓地實施12米望遠鏡台址優選和科學技術方案論證工作，項目有望在2019年開工建設，5年後工程竣工。屆時，我國天文界有望在國際上下一代30米級望遠鏡出現之前，擁有最大口徑的光學望遠鏡而實現天文科技的「跨越發展」。

曾作為國際平方公里陣（SKA）射電望遠鏡項目科學和技術諮詢委員會成員，薛隨建這樣描述我國地基核心天文裝備的戰略布局：在射電領域，我們已經擁有世界領先的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST），同時國家已支持參與國際平方公里陣（SKA）項目計劃，這種自主單口徑設備和國際大型陣列設備的組合，將有效奠定我國在射電天文領域的大國地位。

與此類似，薛建隨表示，在光學領域我們立足國內建設一架12米口徑光學望遠鏡，同時積极參与三十米國際天文台計劃，「兩條腿走路」，相輔相成，這將進一步加強我國天文科技在國際舞台的核心競爭力。特別是12米望遠鏡有望建在西藏，這樣，大型多功能設備加上獨特的地理優勢，將彰顯中國對世界的獨特貢獻。「12米望遠鏡的英文縮寫也是『TMT』，中國的也是世界的，這是一個很有意思的巧合」。

TMT將建在何處？

更「大」的未來自古以來，人類對天空就充滿著嚮往，而望遠鏡的出現，就像一扇透視宇宙空間的窗戶被打開，它開拓了人類的視野，推動了人類文明的進步，甚至改變了人類的世界觀，也為後世的研究打下了基礎，大望遠鏡是天文學家永恆的夢。

所以，30米並不是我們的終點，下一步會是100米嗎？早在20年前，就有科學家開始提出TMT的設想並展開探索工作。現在，我們很幸運地與國際同步發展了。而在TMT之後，人們需要有更大望遠鏡的憧憬，科學界也需要找能擔當的人來進行預研，不斷帶動人類認識宇宙的步伐。

大大的期待~

撰文/何治宏 張超編輯/懷塵

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