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未来10年，将至少有4个超级太空望远镜陆续在夏威夷和智利的山顶上建成。相较于哈勃这样在太空“服役”的望远镜而言，这些将在地球上发挥作用的超级望远镜，有着更深厚的历史底蕴、更加低廉的造价以及更加灵活的应用。号称世界最大的TMT超级太空望远镜的总设计师加里·桑德斯告诉《周末画报》：“我们将有望通过超级望远镜发现外星生命！”
一场“太空战”已经悄然打响。不过不是在太空中，而是在陆地上。新一代的超级太空望远镜，将陆续在未来10年内面世。为了更好地研究宇宙的奥秘，各国的天文学家们正在分秒必争地争夺着新的“制空权”。
争夺桑德斯先生
“超级望远镜之战”应该从去年4月份发生的一件事说起。
由加州理工学院和麻省理工学院合办的太空实验室LIGO（激光干涉引力波观测站），从1990年代开始，就一直在默默研究宇宙黑洞和“引力波”。但在去年4月，它却爆出了一条大新闻：在这里工作了将近20年的创始人之一、副主席加里·桑德斯，忽然在4月宣布离职。一时间，震惊了科技界。
那么，为什么德高望重的桑德斯教授，尚在研究“引力波”方兴未艾之时，忽然宣布离去？他究竟要去哪里？
一年过后，桑德斯教授的去向终于“水落石出”。他以高调的姿态，出现在“TMT超级太空望远镜”计划的项目负责人、总设计师的位置上。一切谜团都解开了。
“TMT超级太空望远镜”由美国加州大学、加州理工学院和加拿大大学天文学研究协会联合建造，从2004年开始筹备，计划于2018年建造完成。这个30米口径望远镜，在建成后，将成为世界最大光学望远镜之一。
加里·桑德斯的“跳槽”，意味着一个“超级太空望远镜”竞争时代的来临。野心勃勃的“TMT”计划，将桑德斯的加盟，作为他们未来10年发展的第一步。
“加盟新一代超级望远镜的工作机会让我无法拒绝。”桑德斯告诉《周末画报》记者，“我在LIGO学到了很多，如果能在TMT发挥我多年来积累的经验，我感到很荣幸。”
TMT的魔力
那么，TMT为何如此吸引桑德斯？它究竟有什么魔力？
TMT是Thirty Meter Telescope（三十米太空望远镜）的缩写。它的名字就已经直观地表达了这个望远镜的“威力”。
用一个简单的比较就足以证明TMT的强大—比目前地球上最大的凯克望远镜，直径大3倍；比目前世界上的任何一个太空望远镜，都要高出10倍的观测能力；比目前在太空“服役”的哈勃望远镜，精确度高12倍！TMT的主镜面直径达到30米，将由738块直径为1.2米的六边形镜片拼合而成。它的光学感应系统，能够随机调整镜面状态。
凭借TMT强大的观测能力，天文学家们将能够对宇宙中诞生的首批恒星所发出的光线进行分析，追踪星系形成和演化的过程，同时还能直接观测那些围绕其他恒星旋转的行星，甚至是预警那些即将和地球相撞的小行星……也就是说，TMT将有可能帮助人类解开宇宙的起源之谜。
TMT的选址，最终确定在了夏威夷岛上的死火山莫纳克亚山。加州理工学院和加州大学的天文学专家在考察了很多适合的地点后，筛选剩下了两个地址—智利的塞洛亚马逊山和夏威夷莫纳克亚山。最终，莫纳克亚山因为海拔更高，空气更干燥而被确定下来。另外一个原因是，莫纳克亚山山顶的气候稳定，气温波动较小，一年当中有超过300天可以看到晴朗的天空，而且这里位于太平洋中部，没有工业，空气污染相对较少，也没有大量的城市灯光干扰。
建造一个巨型望远镜是一件极其困难的事情，因为一个直径达30米的镜子，在重力的影响下会扭曲折弯，大大影响望远镜的效果。不过，这个问题已经得到初步解决。桑德斯认为，目前最好的方法是，将这个30米直径的巨大镜子分成492个小六角，这样能够解决这个“重力学”问题。
虽然TMT已经预定将在2018年建造完毕，但这个时间并没有最终确定。而桑德斯和他的团队明白，他们将有许多潜在的竞争对手，他们必须分秒必争。 “成为第一个吃螃蟹的人，这是相当重要的。”桑德斯说，“因为当一扇窗户打开的时候，第一个从窗户看出去的人，能看到最令人兴奋的奇妙世界……”
“超级望远镜”之战
目前，已知的筹建中的直径超过20米的“超级望远镜”，除TMT之外，还有3个。
在欧洲国家筹划的几个超级望远镜计划中，最大的一个莫过于E-ELT（European Extremely Large Telescope，欧洲特大天文望远镜）。就像它的名字一样，这个望远镜的直径将会达到史无前例的42米，由1000多个六边形小镜片拼合而成。
建造完毕之后，它能够收集的光线将会超过目前最大的光学望远镜“凯克”15倍之多！这个同样预期在208年建成的望远镜，或许还能帮助人们找到外太空类似地球的行星—因为根据预测，这个望远镜将不仅能够清楚地看到外太空星球的存在，甚至还能观测到该星球上是否有水和大陆！
除了这个E-ELT，LSST（Large Synoptic Survey Telescope，大口径全景巡天望远镜）也将在2015年率先粉墨登场，目前正在智利紧张建造中。据称，Google也成为了投资方。一旦LSST投入使用，将会在Google地图上公开部分外太空图。
另外，卡内基天文台和亚利桑那大学组成的团队准备耗资7亿美元，在智利的拉斯康帕纳斯建造25米口径的大麦哲伦望远镜（GMT），预计也将在2018年完成……
这一波超级望远镜的竞赛，显然有其深刻的背景和意义所在。相较于哈勃这样的太空望远镜而言，在地球上发挥作用的超级望远镜，有着更深厚的历史底蕴、更加低廉的造价以及更加灵活的应用。
这三个优势，是NASA正在开发的新一代太空望远镜—“詹姆斯·韦伯”所无法比拟的。“詹姆斯·韦伯”拥有6.5米的直径，虽然其优势是傲居外太空，但造价居然达到了令人咋舌的70亿美元，是25米口径的大麦哲伦望远镜的整整10倍！另外，一旦地球望远镜在设计和建造过程中出现误差，设计师可以随时调整，但一旦“韦伯”进入外太空，其维护成本更是让人望洋兴叹了。
中国也是TMT计划的一部分
Q=《周末画报》 A=加里·桑德斯
Q：您去年从LIGO来到了TMT项目。究竟是怎样的吸引力让您选择了后者？
A：我长期以来一直从事高能物理和引力波物理研究，TMT对我来说是一个实现梦想的机会。我可以告诉你，这将是这个世纪最伟大，最有力量的一个发现。现在人们可能还没有意识到这一点，但我们正在进行的是一次革命性的事件。未来10年，通过我们的望远镜，大家将探索到太阳系以外，乃至银河系以外的奥秘。可以肯定，我们将对外星生命迹象有更加深入的观察。
Q：我们知道，TMT已经在建设过程中，您能否透露一下进展？跟目前地球上最大的凯克望远镜进行一下比较，TMT有何优势？
A：我们已经开始在夏威夷的莫纳克亚山建造这座超级望远镜。预计这座天文台的总高为56米。值得一提的是，我们使用的将是最新一代的适应性光学仪器。由于地球的大气层会影响光线的传播，大气又是在不停地变动，对光线的影响也是会变化的。所以，这种适应性光学仪器可以补偿因受大气影响而产生扭曲的光线，从而提高望远镜的分辨率和敏感度。如此大的适应性光学仪器，与目前的凯克望远镜相比，直径是它的3倍，而收集的光线比它多9倍！
Q：TMT已经有了几个很强有力的竞争对手。对于这些竞争对手，您有何评价？
A：我们非常期待TMT有令人激动的发现，这就是我们如此有动力的原因。我认为，我们的TMT项目的设计是最好的。它受到了各个国家的青睐，据我所知，中国对我们的项目也非常感兴趣，并且已经开始谈合作。有一点我要说明的是，目前这些望远镜项目之间的竞争是友好的和互相尊敬的。全世界伟大的天文学家和科研机构都将目光投入到这个领域中来。毕竟一年之中只有365个夜晚，科学问题却是无穷无尽的。我们的时间有限，但我对未来的发现依然非常乐观。
Q：能否说一下中国是如何跟你们合作的？
A：据我所知，一个由陈建生院士领导的中国代表团参加了2009年TMT的董事会议，中国也已经以观察员的身份正式加入了TMT项目。其它国家，比如日本和印度，也在考虑加入这一项目。中国是一个天文学历史悠久的国家，我很期待与他们的合作。
Q：能否设想一下，10年后，我们通过TMT能够看到怎样的“令人兴奋的奇妙世界”？
A：TMT未来的最大作用将会是多方面的，比如遥远星系科学、恒星是怎么形成的、太阳系以外的行星以及组成宇宙的基本物理形式等等。有一些甚至是目前人类还没有想到的。另外，太阳系外生命迹象的有力证据的发现，也就是外星生命，我也最为看好。还有一点我必须提到，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由“暗能量”与万有引力来推动的。对于如何通过TMT更好地理解“暗物质”和“暗能量”，我也很有信心。（来源：周末画报）
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