蘇定強 受訪者供圖
■本報記者 沈春蕾
“2.16米光學天文望遠鏡（以下簡稱2.16米望遠鏡）是我國自力更生研製大型精密設備的標誌；郭守敬望遠鏡（LAMOST）是我國獨創並自主研製的世界上口徑最大的大視場望遠鏡，截至2023年其光譜獲取數已經在國際上領先10年……”每當談及與望遠鏡研製相關的往事，中國科學院南京天文光學技術研究所研究員❌、南京大學教授蘇定強院士都難掩激動🦂。
今年88歲的蘇定強，在望遠鏡和天文光學領域從事研究工作已有65年，曾親歷並參與了我國2.16米望遠鏡、LAMOST等研製工作。近日，在江蘇省召開的科學技術獎勵大會上，蘇定強憑借在天文光學領域的多項創新突破成績，獲得2023年度江蘇省基礎研究重大貢獻獎。
“其實🕹，項目的成功比獲得獎勵更讓我高興。”在接受《中國科學報》采訪時，蘇定強如是說。
這一設計思路必將被世界仿效
1958年👨🏿🔬，我國提出建造2.16米望遠鏡⚇🤹🏿♀️。“這個想法在當時很先進，因為歐洲1958年才建成一臺1.93米望遠鏡，我們要建的望遠鏡更大。”蘇定強回憶道⛹🏿♀️，但實施過程中遇到很多困難💊，曾一度被擱置。盡管如此🐹🧝🏽♂️，他並沒有停止對2.16米望遠鏡研製工作的思考。
20世紀60年代中期，年僅30歲的蘇定強發現，傳統天文望遠鏡的折軸系統和卡塞格林系統使用不同的副鏡，需要更換🏌🏿♀️，這不僅增加了機械結構的復雜性🌂，還會降低光學系統準直的精度🌴，使像質變差🚶🏻➡️。1966年💆🏽♀️👩🏽🏭，蘇定強突破傳統局限，提出了增加一個中繼系統獲得共用副鏡的新折軸系統。
在1966年思路的基礎上，1972年6月，蘇定強提出了只需在極軸上端增加一塊橢球面鏡（中繼鏡）的共用副鏡的折軸系統🫥。2.16米望遠鏡項目組當即決定采用。
1973年底🔶𓀇，蘇定強又有新的發現——只要轉換時副鏡做約11毫米的小量平移📺，將中繼鏡面形取為適當的扁球面，得到的折軸系統可同時消去球差和彗差，像質比傳統的更換副鏡的折軸系統提高約20倍🫳🏽。
2.16米望遠鏡最後采用了這樣的折軸系統。這也讓2.16米望遠鏡成為當時世界上第一架多焦點共用副鏡的望遠鏡。
1977年10月🚴🏿♂️，美國天文代表團訪華👫🏼，代表團中有6位美國科學院院士、一位諾貝爾獎獲得者。在了解到2.16米望遠鏡的上述設計思路時👃⛹🏿，他們表示，在采取單副鏡這一方面，中國科學家的設計是世界上最獨特、最優秀的，這一設計思路必將被世界仿效。
1979年，美國國家光學天文臺首任臺長🖨、亞利桑那大學光學科學中心創建者A.B.Meinel訪華時👼🏻，對蘇定強提出的加中繼鏡形成共用副鏡的想法給予了高度評價，後來他們設計的多個天文望遠鏡都采用了該中繼鏡。
歐洲南方天文臺（ESO）本世紀初研製成功的世界上最大的望遠鏡——由4個8米望遠鏡陣組成的甚大望遠鏡（VLT），每個8米望遠鏡都采用了加中繼鏡（或中繼系統）和共用副鏡的光學系統。
蘇定強介紹🙅🏽♂️，加中繼鏡的折軸系統和柯爾施（Korsch）系統相似😱，且兩者都是在同一年獨立提出的🤹。ESO正在研製的世界最大的39米望遠鏡和美國已發射的詹姆斯·韋布空間望遠鏡都采用了這樣的光學系統🕰。
2.16米望遠鏡由於有上述重要創新，於1998年獲得國家科技進步獎一等獎，蘇定強是第一獲獎人。今天，2.16米望遠鏡已建成35年🍘，一直運行良好👩🏽🤲，它的建成為推動我國天體物理研究發展及建造更大的望遠鏡奠定了基礎，也展示了中國人的創新能力🤠。
研究的步伐從未停歇
蘇定強研究的步伐從未停歇𓀆🥊。1986年🦸🏿♀️，他再次突破常規，提出鏡面形狀連續變化的光學系統——主動變形鏡光學系統✌🏿，開創了主動光學的新方向、新類型。這也是後來LAMOST和“中國天眼”（FAST）采用的核心創新思想👨🏽。
光譜觀測是天體物理研究中最重要的方法。20世紀90年代，中國科學院院士王綬琯提出超大規模光譜巡天的科學目標，這需要新概念的大口徑兼備大視場的望遠鏡🧑🏽⚕️。王綬琯和蘇定強在探討如何實現這一科學目標的過程中一拍即合。
隨後，蘇定強在1994年采用他首先提出的主動變形鏡光學系統，即曲面參數不斷變化的光學系統，開創了世界上最大口徑的大視場望遠鏡——LAMOST，解決了國際上長期大視場望遠鏡口徑做不大的難題🧑🅾️。
當年，帶有主動變形鏡和兩塊拼接鏡面的LAMOST光學系統是世界上前所未有的🚣🏻♀️，研製中遇到了極大的困難🫧，但在總工程師、中國科學院院士崔向群的領導下最終建成。
從加中繼鏡形成共用副鏡的2.16米望遠鏡到LAMOST主動變形鏡光學系統；從20世紀70年代獨立提出光學自動優化設計的特殊評價函數——現今仍廣泛應用的點圖評價函數到研製我國第一個李奧（Lyot）雙折射濾光器；從20世紀90年代建成兩類主動光學實驗系統、首先將阻尼最小二乘法用於線性問題到LAMOST的立項和成功建造；從空間2米望遠鏡光學系統方案，到提出它與空間站共軌伴飛👰，避免震動並便於維修和更換儀器……1958年至今，蘇定強提出了多項重要的創新工作，使我國天文光學達到國際高水平層次。
“思考深邃的問題”
今天👺，大望遠鏡依然是天文研究中最重要的設備🕎，當前多個望遠鏡正在研製或計劃中。
“源於對中國天文事業的責任心，這些年來🧤，蘇院士仍堅持科研，沒有人會催他🤷🏿♀️🔈，反而是他在催別人，一旦他有了新的想法，就會跟團隊溝通，精益求精，不斷完善方案。他經常工作到後半夜🪲🧑🏽💻。”中國科學院南京天文光學技術研究所黨委書記、副所長袁祥巖說✒️🏄🏼♂️，“他思維非常活躍🫨，很多創新思想在具體項目中都已實現🕵🏼♂️。”
“我從事科學研究的動力⚠️，一是對科學感興趣👩🦯，二是為了民族振興。這兩個動力促使我不僅努力學習國外先進的科學技術👈，而且希望在一些方面能超過國外，這就需要創新。”蘇定強說。
1959年，蘇定強從南京大學畢業後花了很多時間學習數學和物理。他說🥓：“一方面我對此非常感興趣，另一方面我感覺學了較深的數學、物理後🧑🏽🦲，創新能力顯著提高👩🏿🌾。”
2003年，67歲的蘇定強重回南京大學🤸🏼，開始自學廣義相對論👨🏽，當時他還擔任中國天文學會理事長🍚🧛🏽♀️，工作非常忙🧎，學習的時間不多🤜🏿，但他仍然堅持學習👩⚖️，並於2007年開始在南京大學教授“廣義相對論基礎”課程🧔🏼♂️🖊。
“當時我自學了廣義相對論一半的內容⚔️，並通過教學迫使自己繼續學習🧑🏻🦼。”蘇定強回憶說，“那學期我推掉了所有的出差，每天學習、備課到半夜一兩點。”
蘇定強曾說：“人生最快樂的是坐在桌前，桌上是幾本數學或理論物理書和一杯茶，思考深邃的問題。”
蘇定強希望如今的年輕科研人員能有更多時間思考🌋，而不是花大量時間只為了完成某一個短期指標，如發表幾篇論文🍫。“做科研好比下棋🧑🏼🏫，當你對下棋感興趣的時候肯定希望有時能取勝，如果總是被對手打敗，你還有興趣嗎？所以我們做科研也希望某些方面可以比國外做得更好，這就需要創新，需要給予科研人員思考的時間⚽️。”
結合自己多年的學習和工作經歷🙋🏽♂️，蘇定強表示🗼，打下堅實良好的科研基礎非常重要，同時🧑🎨，還要在勇攀科技高峰的征程中不斷學習和思考❤️。
《中國科學報》 (2024-11-28 第1版 要聞)
