星河探索無窮期，致力打造“問天利器”

宇宙廣袤，需要全人類合作探索方可窺其奧妙之一二。談起中國天文探測的發(fā)展歷程，可謂驕傲并惋惜同行。早在漢代，我國便已經(jīng)建立起如今日天文臺一般的司天機(jī)構(gòu)——司天監(jiān)，在設(shè)立渾儀等儀器的同時，任命專門的官員負(fù)責(zé)觀測、歷算、教育等工作，因而成為世界上擁有最長觀測歷史的國家。但令人惋惜的是，不知從何時開始，對于天文學(xué)家的必備“武器”——大口徑望遠(yuǎn)鏡——的研發(fā)難題，我國的攻關(guān)速度卻逐漸落后于世界主流。彼時，任憑聰明的天文學(xué)家們心思再巧，也難為“無米之炊”。這正是為什么郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）的建成讓中國天文學(xué)家如此興奮的原因，也是中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所（簡稱“長春光機(jī)所”）副研究員安其昌投身于我國光學(xué)英才搖籃之中所堅(jiān)守的初心?！拔液蜔o數(shù)前輩一樣，想盡自己的一份力量，把我國對深空探測的嶄新高度標(biāo)注在無垠蒼穹之上。”他說。

▲安其昌

2009年是安其昌通過參與微納機(jī)械相關(guān)研究項(xiàng)目初識科研，進(jìn)而萌發(fā)投身想法的開端。兩年之后，一份“向光學(xué)精密儀器發(fā)起挑戰(zhàn)”的蓬勃意氣被長春光機(jī)所王大珩光機(jī)電科技英才班所承接。在安其昌的視角中，這里的人們一直延續(xù)著前輩留存下來的優(yōu)秀科研品質(zhì)，力爭將宇宙潛藏的無窮奧秘與深刻哲理娓娓道來。于是，沐浴在星空下的他深覺尋到了歸處，也慢慢地將“光學(xué)檢測”的相關(guān)研究工作，擔(dān)在了肩上。

2021年的國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目“基于多重離焦鎖距的大口徑大視場主動光學(xué)照相巡天望遠(yuǎn)鏡曲率傳感精度提升機(jī)理研究”與2024年國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“多鏡面大口徑大視場光學(xué)巡天望遠(yuǎn)鏡波前像差感知與調(diào)控機(jī)制”可謂是安其昌勇挑大梁、攀登科技高峰的絕佳證明。在項(xiàng)目中，他兩次錨定大口徑大視場主動光學(xué)照相巡天望遠(yuǎn)鏡作為研究對象，陸續(xù)提升其波前傳感精度及光學(xué)元件面形與位姿的保持能力，以滿足未來天文學(xué)對探測廣度、深度及時間維度的需求。

以多重離焦鎖距曲率傳感架構(gòu)為基礎(chǔ)，安其昌在兩年前便針對“離散邊界對探測精度影響機(jī)理”及“多重離焦誤差對波前傳感精度影響定量描述”兩個科學(xué)問題亮劍，與團(tuán)隊(duì)采用空間頻域分析方法，建立了多重離焦像各個區(qū)域強(qiáng)度與波前相位之間的對應(yīng)關(guān)系，揭示鎖距誤差與解算精度之間的量化關(guān)系，以誤差影響解析式表達(dá)為主線，最終實(shí)現(xiàn)單次曝光、高精度曲率傳感，為我國未來8～12米量級照相巡天望遠(yuǎn)鏡的研制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而今，安其昌則表示，在全新科研項(xiàng)目如火如荼進(jìn)行的當(dāng)下，他們將在明晰多波段、多模式像差作用規(guī)律的基礎(chǔ)上，闡明“全視場非窄帶波前像差多路感知與減縮表征機(jī)制”“內(nèi)外復(fù)合度量系統(tǒng)精度覆蓋邊界共基準(zhǔn)測量機(jī)理”“隨機(jī)波前像差分量對多鏡面調(diào)控反饋的影響規(guī)律”3個關(guān)鍵科學(xué)問題，并從“感知—基準(zhǔn)—調(diào)控”3個大方向出發(fā)，構(gòu)建大口徑大視場光學(xué)系統(tǒng)波前像差感知與調(diào)控新體制，讓“問天”重器煥發(fā)全新活力。

深空探測如同在暗夜中追趕星辰。一代又一代的科學(xué)家立志于此，一生求索，那是無比純粹又樸素的苦旅，也是極其光榮又浪漫的征途。當(dāng)下，安其昌的腳步未停，與團(tuán)隊(duì)正進(jìn)一步討論利用天文光子學(xué)互聯(lián)技術(shù)為大口徑望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)綜合測試系統(tǒng)，以提升觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量與準(zhǔn)確性。他深知，作為一名青年學(xué)者，未來的路還將很長，但星河探索無窮期，自身奮行自然也應(yīng)無盡時。