天眼传奇

32亿像素！每周将整个天空巡视一遍！每年创造600万GB的数据！如果要用800万像素的相机来创造同等的数据，每晚需要拍摄80万张照片！

大型综合巡天望远镜，这部世界最牛的“相机”，巡视整个天空的“眼睛”，似乎强悍到如同一个传说。而科学家和工程师们，正在用不懈的努力，汇集天时地利与人和，将这个“传说”变为真实存在的天眼传奇！

天时：更强大的望远镜

我们对宇宙的了解还太少太少！不是我们不想去了解，而是我们所能看到的宇宙非常有限。如果我们能看得更清楚一点，或许很多疑问就迎刃而解，比如暗物质到底是什么？近地小行星有多少，会不会砸到地球上？柯伊伯带天体还有哪些未发现？银河系的结构是什么……

人类探索太空最雄心勃勃的一次尝试——斯隆数字巡天计划，仅观测了25%的天空，就记录了200万个天体的数据，包括80多万个星系和10多万个类星体。如果我们能拍下整个天空，那收获绝对大到无法想象！此外，如果望远镜不仅能拍到静态图像，还能将观测到的太空中物体的微弱变化记录下来，并根据这些数据，画出一张夜空的三维地图，那就更酷了。

正因为有了这些期待，才有了逐渐成熟的大型综合巡天望远镜计划！

地利：纯净的天空

在晴朗的夜晚，当我们在繁华的城市仰望天空时，很少能看到星星，这是因为城市的光线太耀眼，遮盖了星星的亮光。如果来到人迹罕至的山顶，“观星指数”就提高了许多。但长时间仔细盯着星星看，会发现它们似乎在“眨眼”，这其实是大气层对星星的成像造成的影响，天文学上将它称为天文视宁度。坐落在地面的太空望远镜非常容易受到大气层的影响，因此修建望远镜的地方，天文视宁度一定要最好。

只有天文视宁度好还不够，如果那里云层特别多，特别爱下雨，每年适合观察星空的时间就非常少。如果空气长期潮湿，望远镜的镜片就会因为水汽凝结而模糊不清。科学家综合而严格地考察多种数据，最终评选出拥有最纯净天空的地点，作为天文望远镜的所在地。

大型综合巡天望远镜将修建在智利北部的科金博大区，帕穹山伊尔佩恩峰，海拔2682米。虽然双子星天文台和南方天文物理研究望远镜早就占领这里了，但地球上绝佳的天空观测地点毕竟不多，所以望远镜扎堆出现也就不要奇怪啦！

光学望远镜分类——折射型

折射型望远镜通过凸透镜折射来聚焦光线。最早的折射型望远镜由伽利略发明，并最先用于天文观测，现在的天文爱好者也多用此类望远镜。但它有着天生的缺陷，不同颜色的光线通过玻璃折射程度不同，如果不经过修正，会容易产生比较严重的色差（如天体周围呈现绿边）。把望远镜拉长（增加焦距）可以减轻色差，但这会使望远镜变得很长很重，自身重力反而会使图像扭曲。如果要视野变宽，使望远镜变粗（口径增大），大块透镜难免会有气泡等小缺陷，也会反而使成像效果变差。因此，折射型望远镜的最大口径为1米。

著名的折射型天文望远镜：叶凯士天文台、瑞典太阳望远镜、巴黎天文台等。

光学望远镜分类——反射型

为了避免色差，牛顿发明了利用一个凸面镜反射汇聚光线的反射型望远镜。虽然反射型望远镜也有一些成像问题，但相对折射型而言，反射镜面可以造得更大。传统反射望远镜最大口径可达6米。随着镜面技术的进一步提高，已投入使用的最大反射望远镜口径达到8米。大型综合巡天望远镜也属于反射型，它的最大口径将突破纪录，达到8.4米。

著名的反射型天文望远镜：甚大望远镜、双子星天文台、大型综合巡天望远镜等。

人和：汇聚的力量

制造大型综合巡天望远镜，最困难的不是制造它的“眼睛”——32亿像素的相机，而是给它配上合适的“眼镜”——承担聚光使命的三个超大镜片，它们的直径分别为8.4米、5米以及3.4米。早期，制作望远镜的镜片是将玻璃熔化，然后倒入模具中使它凝固，再精细打磨。但随着镜片的直径越来越大，制作过程中就很难避免气泡混入玻璃中。带有气泡的镜片会严重影响观测结果。（你以为发现了新行星？其实只是气泡。）而且大型的玻璃镜片在冷却凝固的时候会不均匀，四周和表面会先凝固，最后才是中心。这使玻璃内部产生了细小的纹路，会影响光的折射。用这样的镜片看到的影像是有重影或模糊不清的。

解决这一难题的方案就是做许多小镜片，然后将它们拼接成为一面大的镜片。但由于厂房与设备的限制，目前能制作的最大的拼接镜片直径为8.4米。制作大型巡天望远镜的镜片十分困难，它不仅尺寸大，而且要具备惊人的光洁，表面的误差要求在纳米级。到底有多光洁呢？如果把整个镜片比作美洲大陆，那么这里的山峰最高只有1厘米。就让我们一睹超大镜片诞生的震撼过程吧！

大型综合巡天望远镜的霸气上线，开启了新的超级望远镜竞赛。有多个声称比它更牛的望远镜也开始准备建设了。如果顺利的话，它将在2021年正式开始巡视天空。望远镜的制作是一个精细而复杂的大工程，如果其中有一丝细微的差错，整个望远镜可能就会报废。我们也不要心急，慢慢等待这个超级天眼开启的那一刻吧！