千古 | 致凱克望遠鏡之父

千古 | 致凱克望遠鏡之父

傑瑞·尼爾森/Jerry Earl Nelson

1944年1月15日-2017年6月10日


美國天文學家,因拼接鏡面望遠鏡的開創設計而聞名遐邇,並榮獲2010年科維裡天體物理學獎。他還是凱克望遠鏡的首席設計師與項目科學家。

1965年尼爾森畢業於加州理工學院,取得物理學碩士學位,隨後1972年從加州大學伯克利分校獲得基本粒子物理學博士學位。在加州理工學院就讀時,他參與協助設計與建造了一台口徑為1.5米的望遠鏡。

1977年,當尼爾森在勞倫斯·伯克利國家實驗室物理組工作時,被委派參與一個五人小組,設計一台口徑10米的望遠鏡,其直徑是當時最好望遠鏡直徑的兩倍。他通過分析得出結論只有採用拼接設計才能克服結構性困難。他設計的望遠鏡由36塊六角形鏡片構成,每個鏡片直徑為6英寸,厚度僅有3英寸。這樣革命性的設計讓兩台10米凱克望遠鏡應運而生。

拼接設計解決了結構問題,但也引來一個難題:如何校準子鏡?為了解決這個問題,尼爾森開創性地設計了一個校準系統。該系統使用安裝在六角形子鏡邊緣上的168個電子傳感器與108個電機調節機構從而讓鏡面持續保持正確的形狀。

他的設計提出後備受質疑,有人認為這個方法太複雜以致無法運作。但最終尼爾森打造了一個原型說服了他人的質疑。

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凱克望遠鏡


凱克望遠鏡是位於在太平洋夏威夷島莫納克亞山上的一座天文望遠鏡,坐落在海拔4200多米人跡罕至的莫納克亞山上,由加州理工大學建造,口徑達10米。由於莫納克亞山上的大氣的透明度很高,大部分時間天氣晴朗,許多世界一流的大望遠鏡都集中在這裡。凱克望遠鏡是目前世界上最大的望遠鏡之一,耗資1.3億美元,主要由美國的企業家凱克捐助修建。

凱克望遠鏡開創了基於地面的望遠鏡的新時代。它的規模是美國加利福尼亞州帕洛馬山上的海爾望遠鏡的兩倍,是當時世界上口徑最大的望遠鏡。它先進的適應性光學鏡頭為後來的計算器驅動鏡頭的出現打下了基礎。科學家們藉助凱克望遠鏡以追蹤、尋找行星。憑借凱克望遠鏡,一個晚上,就可以觀測85顆恒星。

「致傑瑞·尼爾森,拼接鏡面望遠鏡的發明者,成功設計凱克望遠鏡並得以成為現實,也可能讓三十米望遠鏡付諸實踐。

在這裡我與您分享一個沉重的消息:傑瑞·尼爾森昨天晚上在睡夢中離世。傑瑞是凱克望遠鏡之父,是拼接鏡面望遠鏡的發明者,項目科學家,自適應光學領域的先驅。我們的成功有賴於他的卓越貢獻,更重要的是他是自適應光學領域數代科學家與工程師的導師。作為一個美國國家科學院院士,他因卓越功勛而享譽國際,並且獲得包括科維裡天體物理學獎與海因曼天體物理學獎在內的多個獎項。

更重要的是,傑瑞是我們凱克天文台的核心人物。他定義了凱克的精神:嫻熟,聰明,專注,不要遠離那些知之甚少者,要有耐心地引導他們。首要的是關心並慷慨地與他人分享他的時間與友誼。傑瑞舉起了卓越的燈塔,告訴我們只要我們齊心協力,可以收獲比夢想得到更多的東西。

我們失去了傑瑞,但他的鼓勵與和藹慈祥的秉性將長存我們心間。

——希爾頓·劉易斯,凱克天文台台長

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「我們對世界知名天文學家傑瑞·尼爾森教授的去世感到非常難過。謹代表中國科學院國家天文台,三十米望遠鏡中國研究院聯合體,中國大型光學–紅外望遠鏡項目籌備委員會,向您致以最深切的慰問。

傑瑞在2009年-2011年期間孜孜不倦地多次造訪中國,引導我們鑒定一些具備潛在技術能力的研究機構,最終促成三十米望遠鏡中國研究院聯合體的成立,使國家天文台成為TMT項目利益共同體。中國三十米望遠鏡項目部的法律、財務承諾、持續的技術貢獻在很大程度上要歸功於傑瑞所付出的巨大努力。

在他於2011年11月29日中風後,我們目睹了他全身心投入科學研究,在逆境面前表現出無限的毅力。最近他對中國大型光學–紅外望遠鏡的發展的咨詢工作付出不懈的努力。他這種精神浸潤在整個項目中,對於持續的努力來說是一份持久的遺產。在他去世前一天,他依然進行著他所摯愛的望遠鏡設計工作。

傑瑞好學、精湛、聰明、謙虛、和藹。他非常熱情,並推動了中國天文學的發展。特別是,他引領中國天文學界走向世界舞台,自此讓中國成為全球觀測與儀器研發團隊中日益顯著的合作夥伴。

傑瑞是我們尊敬的夥伴與好朋友。他的去世對於全球天文界(包括中國天文界)是一個巨大的損失。他給中國留下一個長期持久的寶貴遺產,他所做出的奉獻在不久的將來定會開花結果,給中國天文界增光添彩。

毫無疑問,傑瑞在過去的二十年裡為三十米望遠鏡項目嘔心瀝血,現在這個項目面臨挑戰,主要是台址的條款(他與其他人一起已經解決了大部分技術難題)。讓我們學習傑瑞頑強的毅力與無私的奉獻精神,並完成三十米望遠鏡的建設。當我們在這條道路上蜿蜒前行時,傑瑞肯定會在天堂上看著我們,並祝福我們。

請向他的家庭成員轉達我們的哀悼。

此致。

——薛隨建、毛淑德

TIO國際理事會中國代表

千古!

編輯/懷塵

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