32億像素！每周將整個天空巡視一遍！每年創(chuàng)造600萬GB的數(shù)據(jù)！如果要用800萬像素的相機來創(chuàng)造同等的數(shù)據(jù)，每晚需要拍攝80萬張照片！

大型綜合巡天望遠鏡，這部世界最牛的“相機”，巡視整個天空的“眼睛”，似乎強悍到如同一個傳說。而科學家和工程師們，正在用不懈的努力，匯集天時地利與人和，將這個“傳說”變?yōu)檎鎸嵈嬖诘奶煅蹅髌妫?/p>

天時：更強大的望遠鏡

我們對宇宙的了解還太少太少！不是我們不想去了解，而是我們所能看到的宇宙非常有限。如果我們能看得更清楚一點，或許很多疑問就迎刃而解，比如暗物質(zhì)到底是什么？近地小行星有多少，會不會砸到地球上？柯伊伯帶天體還有哪些未發(fā)現(xiàn)？銀河系的結(jié)構(gòu)是什么……

人類探索太空最雄心勃勃的一次嘗試——斯隆數(shù)字巡天計劃，僅觀測了25%的天空，就記錄了200萬個天體的數(shù)據(jù)，包括80多萬個星系和10多萬個類星體。如果我們能拍下整個天空，那收獲絕對大到無法想象！此外，如果望遠鏡不僅能拍到靜態(tài)圖像，還能將觀測到的太空中物體的微弱變化記錄下來，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)，畫出一張夜空的三維地圖，那就更酷了。

正因為有了這些期待，才有了逐漸成熟的大型綜合巡天望遠鏡計劃！

地利：純凈的天空

在晴朗的夜晚，當我們在繁華的城市仰望天空時，很少能看到星星，這是因為城市的光線太耀眼，遮蓋了星星的亮光。如果來到人跡罕至的山頂，“觀星指數(shù)”就提高了許多。但長時間仔細盯著星星看，會發(fā)現(xiàn)它們似乎在“眨眼”，這其實是大氣層對星星的成像造成的影響，天文學上將它稱為天文視寧度。坐落在地面的太空望遠鏡非常容易受到大氣層的影響，因此修建望遠鏡的地方，天文視寧度一定要最好。

只有天文視寧度好還不夠，如果那里云層特別多，特別愛下雨，每年適合觀察星空的時間就非常少。如果空氣長期潮濕，望遠鏡的鏡片就會因為水汽凝結(jié)而模糊不清?？茖W家綜合而嚴格地考察多種數(shù)據(jù)，最終評選出擁有最純凈天空的地點，作為天文望遠鏡的所在地。

大型綜合巡天望遠鏡將修建在智利北部的科金博大區(qū)，帕穹山伊爾佩恩峰，海拔2682米。雖然雙子星天文臺和南方天文物理研究望遠鏡早就占領這里了，但地球上絕佳的天空觀測地點畢竟不多，所以望遠鏡扎堆出現(xiàn)也就不要奇怪啦！

光學望遠鏡分類——折射型

折射型望遠鏡通過凸透鏡折射來聚焦光線。最早的折射型望遠鏡由伽利略發(fā)明，并最先用于天文觀測，現(xiàn)在的天文愛好者也多用此類望遠鏡。但它有著天生的缺陷，不同顏色的光線通過玻璃折射程度不同，如果不經(jīng)過修正，會容易產(chǎn)生比較嚴重的色差（如天體周圍呈現(xiàn)綠邊）。把望遠鏡拉長（增加焦距）可以減輕色差，但這會使望遠鏡變得很長很重，自身重力反而會使圖像扭曲。如果要視野變寬，使望遠鏡變粗（口徑增大），大塊透鏡難免會有氣泡等小缺陷，也會反而使成像效果變差。因此，折射型望遠鏡的最大口徑為1米。

著名的折射型天文望遠鏡：葉凱士天文臺、瑞典太陽望遠鏡、巴黎天文臺等。

光學望遠鏡分類——反射型

為了避免色差，牛頓發(fā)明了利用一個凸面鏡反射匯聚光線的反射型望遠鏡。雖然反射型望遠鏡也有一些成像問題，但相對折射型而言，反射鏡面可以造得更大。傳統(tǒng)反射望遠鏡最大口徑可達6米。隨著鏡面技術的進一步提高，已投入使用的最大反射望遠鏡口徑達到8米。大型綜合巡天望遠鏡也屬于反射型，它的最大口徑將突破紀錄，達到8.4米。

著名的反射型天文望遠鏡：甚大望遠鏡、雙子星天文臺、大型綜合巡天望遠鏡等。

人和：匯聚的力量

制造大型綜合巡天望遠鏡，最困難的不是制造它的“眼睛”——32億像素的相機，而是給它配上合適的“眼鏡”——承擔聚光使命的三個超大鏡片，它們的直徑分別為8.4米、5米以及3.4米。早期，制作望遠鏡的鏡片是將玻璃熔化，然后倒入模具中使它凝固，再精細打磨。但隨著鏡片的直徑越來越大，制作過程中就很難避免氣泡混入玻璃中。帶有氣泡的鏡片會嚴重影響觀測結(jié)果。（你以為發(fā)現(xiàn)了新行星？其實只是氣泡。）而且大型的玻璃鏡片在冷卻凝固的時候會不均勻，四周和表面會先凝固，最后才是中心。這使玻璃內(nèi)部產(chǎn)生了細小的紋路，會影響光的折射。用這樣的鏡片看到的影像是有重影或模糊不清的。

解決這一難題的方案就是做許多小鏡片，然后將它們拼接成為一面大的鏡片。但由于廠房與設備的限制，目前能制作的最大的拼接鏡片直徑為8.4米。制作大型巡天望遠鏡的鏡片十分困難，它不僅尺寸大，而且要具備驚人的光潔，表面的誤差要求在納米級。到底有多光潔呢？如果把整個鏡片比作美洲大陸，那么這里的山峰最高只有1厘米。就讓我們一睹超大鏡片誕生的震撼過程吧！

大型綜合巡天望遠鏡的霸氣上線，開啟了新的超級望遠鏡競賽。有多個聲稱比它更牛的望遠鏡也開始準備建設了。如果順利的話，它將在2021年正式開始巡視天空。望遠鏡的制作是一個精細而復雜的大工程，如果其中有一絲細微的差錯，整個望遠鏡可能就會報廢。我們也不要心急，慢慢等待這個超級天眼開啟的那一刻吧！