#arXiv# 今天arXiv上最重要的更新就是美国Stage-V光谱巡天项目设想Spec-S5的“白皮书”公开了:http://t.cn/A6BtxYPi 和我们一样,都是为了赶在某个经费申请前上线。。。但美帝一通操作,NSF的经费申请直接延期了。。。
这是主要由美国能源部暗能量光谱巡天(DESI)核心团队主持、由美国劳伦斯.伯克利国家实验室主导的下一代光谱巡天项目,也是以高红移大尺度结构巡天、原初物理为核心驱动的宏伟项目。Spec-S5项目和我们的 #MUST 6.5m# 项目有个很有趣的历史:在4m DESI项目的驱动下,美国LBNL和Carnegie天文台的科学家设计了一个6.5m的MegaMapper项目,非常有野心。曾经一度,我们认为可以中美合作一起做这个事情,而且都进行了不少前期沟通,但随着大家都能猜到的原因。。。这个梦想没法实现了。随后清华正式开始推动MUST,在美国科学院院士Stephen Shectman的协助下,独立延伸了全部的光学和结构设计,对MegaMapper构想做了很大的修改。与此同时,在经费等约束下,美国同行意识到想推动下一代光谱巡天只能靠DOE,但DOE“不建望远镜”,于是MegaMapper计划基本退出历史舞台了。随后,非常有创意的LBNL科学家推出了对美国两台“国有”的4m老望远镜(Mayall + Blanco)进行极限改装,硬塞进6m主镜,实现在南北半球同时开展光谱巡天的Spec-S5计划。虽然只能拿着年过半百的老家伙改刀、主镜有效集光能力、视场、光纤数都比MUST逊色,但同时改2个的“x 2”效果和全天巡天的优势的确很大。尤其是有现成的南半球望远镜,可以直接享受Vera Rubin天文台LSST巡天提供的优质图像服务,非常让人羡慕。
除了设计上的优势,和MUST团队比,LBNL的技术和科学团队的规模都大得多,依托的是有几十年经验的望远镜全过程团队和真正的国际合作组织,在项目管理的成熟度、科学团队的准备能力上都要强的多。这是我们必须要正视的事实。
举两个非常简单的例子:LBNL有自研CCD的能力,能设计、生产250微米厚的深耗尽CCD,能用我们1/4的价格,购买到比国内采购性能好得多的东西(肯定不会出口给我们),现在已经开始让读出电子<1个的Skipper CCD走向现实(图五);LBNL有自己的顶尖超算,每年按比例给DESI+Spec-S5分配算力,这也是让我们羡慕得流鼻涕的东西(国内当然有算力。。。但我们没钱搞定那么多的算力)。
当然,MUST项目在国内科学慈善家、中央政府、清华大学、多个地方政府和学校的支持下搞定了望远镜本体的经费,克服了重重困难(等到轻舟已过万重山的那天,再来讲讲里面的故事)让MUST走在了前面。这是我们的一个巨大优势。这个暂时领先的身位不仅帮助我们能追得快一些,也让我们通过国际合作开始在细节上开始领跑。图三的那个模块化焦面是LBNL的科学家独具创新的设计,而且他们非常有风度地开源了设计资料,目前清华正在和瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)一起推进具体的设计。原来LBNL的设计是一个模块75个光纤定位器。我们分析后认为这个设计没法满足MUST/MegaMapper/Spec-S5的焦面耦合要求,修改成了63个。目前Spec-S5因为也在和EPFL合作,也采用了这个数字。图四展示的模块化6.2mm光纤定位器原型其实也是在为MUST做的设计。
在一个理想的世界里,在探索宇宙的路上,世界上最有经验和积累的国家与进步速度最快的国家应该是天生的合作伙伴。我到现在都会做我们一起搞两个MUST(或者MegaMapper),一个放青海,一个放智利,一起全天观测的双赢局面。目前的这种“竞争”其实是两国科学家都不愿意看到的。MUST项目科学团队很多成员也都是DESI成员,也能参与Spec-S5的讨论;LBNL的科学家对我们给予了很多的帮助;去年5月在LBNL开会的时候,这篇白皮书的通讯作者Claire Poppett博士还亲自带我在LBNL的实验室参观、给我展示光纤处理流程;我和我的学生至今可以使用NERSC超算开展工作。。。
但无奈也罢、遗憾也罢,必须接受现实。现实就是,我们必须要假设2035-37年,Spec-S5当中的至少一台望远镜就会上线观测。我们所谓的“领先”其实就是3-5年的时间,经过“缺乏经验”、“团队规模不足”的加权后,就会进一步被压缩。。。只有分外努力,才能保证把这个领先保持下去,一方面保护好MUST的科学版图,一方面也为未来潜在的合作积累资本。
总之,我们还需要更多人的支持。
