24塊造價昂貴的六邊形反射鏡，像被“上帝之手”?？?，任意變幻鏡面形狀；每塊對角徑1.1米、厚25毫米的鏡面，竟也能神奇地凹凸變形。這是世界上最強(qiáng)大光譜巡天望遠(yuǎn)鏡的核心組件，采用的是中國人開創(chuàng)、全球獨(dú)一無二的鏡面自動拼接兼具變形高難度技術(shù)。

總面積20平方米的巨大反射鏡自動拼接、變形的目的，是為了精確指向不同高度或位置的天體，配合50米長的鋼筋混凝土巨型“鏡筒”以及另一端同樣拼接而成的30平方米主鏡，這個建在距北京城東北170公里一座山上的超級望遠(yuǎn)鏡即將開始對浩瀚星空進(jìn)行“戶口普查”。

中國科學(xué)院國家天文臺興隆觀測基地的“大天區(qū)面積光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡”日前通過了國家驗(yàn)收。

這座耗資2.35億元人民幣、貌似導(dǎo)彈發(fā)射架的超級望遠(yuǎn)鏡，最高處超過15層樓，由口徑3.6米的反射施密特改正鏡、口徑4.9米的球面主鏡和焦面組成光學(xué)系統(tǒng)。成像的焦面上裝著4000根可自動定位的光纖，連接16臺光譜儀實(shí)時記錄數(shù)據(jù)。望遠(yuǎn)鏡每次夜間觀測1.5小時，最多可獲得4000條天體光譜。

光譜是天文學(xué)家讀懂不同天體化學(xué)組成、密度、大氣、磁場信息的鑰匙。人類成像巡天活動記下數(shù)百億天文目標(biāo)，僅萬分之一已測過光譜。絕大多數(shù)遙遠(yuǎn)天體，依然是“知其然而不知其所以然”。

超級望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目總工程師崔向群說：“未來3到5年，科學(xué)家將用它獲得2.4萬平方度范圍內(nèi)250萬顆恒星、250萬個星系、150萬個亮紅星系、100萬個類星體的光譜數(shù)據(jù)?！?/p>

中國的這項(xiàng)天文觀測計劃雄心勃勃，旨在深入認(rèn)識暗物質(zhì)、暗能量、星系形成和演化。崔向群說：“在同一塊大鏡面上采用可變形薄鏡面主動光學(xué)技術(shù)和拼接鏡面主動光學(xué)技術(shù)，在一個光學(xué)系統(tǒng)中同時采用兩塊大的拼接鏡面，4000根光纖高精度控制定位，都是世界首創(chuàng)?！?/p>

國際主動光學(xué)技術(shù)權(quán)威雷·威爾遜評價：“中國的新設(shè)備是主動光學(xué)技術(shù)最先進(jìn)和雄心勃勃的應(yīng)用。”

超大容量五維光盤存儲技術(shù)問世

傳統(tǒng)的DVD和CD以二維方式將數(shù)據(jù)存儲在其表面，而全息光盤則是以三維方式存儲數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，研究人員首次宣稱研制出一種五維光學(xué)材料，能在多個維度存儲數(shù)據(jù)，并對激光的不同波長和偏振作出響應(yīng)。該種新型光學(xué)響應(yīng)材料可使現(xiàn)今DVD大小的光盤的存儲容量提高4個數(shù)量級，超過2000倍，一張光盤上將能存儲兩三百部高清電影，預(yù)計將在醫(yī)療、金融、軍事、安全編碼和銀行等需要數(shù)據(jù)加密的領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

該種材料是由澳大利亞斯溫伯恩科技大學(xué)微光電中心主任顧民等人開發(fā)的，由懸浮在玻璃基板上透明塑料板內(nèi)的金納米棒層組成，在材料的同一區(qū)域內(nèi)多種數(shù)據(jù)圖案可在互不干擾的情況下被讀取和刻寫。

新增加的兩維指利用光的波長的“色維”和利用光的偏振的“偏振維”，增加的這兩維是導(dǎo)致光盤存儲容量大幅增加的關(guān)鍵。利用光的偏振特點(diǎn)可使光盤錄制多層不同角度的信息，而且各層信息之間不會產(chǎn)生干擾。澳大利亞研究人員已經(jīng)能夠利用3種波長和2種偏振光，在同一區(qū)域刻寫6種不同的圖案，通過將數(shù)據(jù)寫入多達(dá)10個納米棒層的堆棧，研究人員已將每立方厘米的數(shù)據(jù)存儲密度提高到1.1萬億字節(jié)，記錄速度高達(dá)每秒1吉字節(jié)。

顧民稱，該技術(shù)允許每個字節(jié)數(shù)據(jù)以一個激光脈沖來記錄。寫入激光可熔化并重塑這些不到100納米長的金納米粒子。這些變化會影響到納米棒與來自激光成像系統(tǒng)的激光之間的相互作用，允許數(shù)據(jù)被讀取。