PDF《张志刚：敢为地球“兄弟”称重》

2011 年一个风雨交加的一天,张志刚 由于感冒失声, 只得由助手向国家天文台的评审 专家陈述天文梳项目计划.当时与北大一起竞争 的正是因激光频率梳发明而获得

2005 年度诺贝 尔物理学奖的 Theodor H?nsch 教授创建的公司. 好在, 结果并没有天气那般糟糕.评审专 家最终决定放弃购买国外技术, 而由张志刚领 衔的北大团队来完成天文梳的中国制造. 张志刚曾信誓旦旦地保证在一年内完成 该项目, 可现实中的一波三折却让他渐渐没有 了最初的乐观 -- 他承认自己大大低估了制造 天文梳的难度. 哈佛大学在麻省理工学院的帮助下, 研制 了第一台天文梳, 于2013 年初安装在欧洲南方 天文台 (简称 欧南台 ) 在西班牙 Canary 岛上 的天文望远镜HARPS-N 上;

而马普所-Menlo Systems 公司的联合体研制的天文梳, 也同期运到了欧南台在智利的 HARPS-S 上(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher: 高精度视向速度行星搜寻者) . 直到目前,包括中国在内的所有天文梳仍 停留在定标评价阶段,还没有一个天文梳投入 真正的类地行星质量的测试. 张志刚解释, 这是 因为光频梳与光谱仪目前所能达到的稳定性 尚无法满足长期测量的要求. 他坦言: 就中国而言,面临的技术难题更 大. 原因在于, 国家天文台观测行星用的天文 望远镜的口径比欧南台测量视向速度专用的 HARPS 小很多 (后者的直径是 3.6m, 而前者的 直径仅为 2.16m) , 导致在观测同等亮度的恒星 时, 不得不降低分辨率. 不过,这不意味着国内科学家就测不了行 星质量. 根据张志刚的介绍, 研究人员可以通过 增加天文梳 梳齿 的频率间隔, 来提升光谱仪 的分辨率.例如对于 HARPS, 频率间隔只需要 16GHz, 而我国的必须做到 32GHz. 在同样的信 噪比和梳齿根数的情况下,国内的天文梳就需 要覆盖更大的光谱范围. 张志刚说: 这样做的难点在于,如何做到这 样宽的扩谱, 以及如何让这样宽的光谱做到平坦, 因为只要一部分梳齿的信噪比降低,就需要更多 的梳齿数目来弥补, 这就要求更宽的光谱. 张志刚的研究团队意识到,不能照搬国外 经验, 必须走出自己的路.........