昴星团望远镜：建立与观测

昴星团望远镜由日本国立天文台建设和运行，位于夏威夷岛莫纳克亚山顶区域，是有效口径8.2米的光学与红外望远镜。其前身是日本国立大型望远镜计划。1984年8月，项目负责人小平桂一召集工作组研究7.5米级方案，家正则主持设计讨论，科学人员和工业界工程师共同比较主镜结构、支撑与观测条件。

1986—1988年的选址研究比较了夏威夷、智利安第斯山与加那利群岛。莫纳克亚的晴夜比例、暗天空、低水汽与良好视宁度有利于暗弱天体和红外观测，最终成为台址。1988年与夏威夷大学签订的运行及台址开发协议，为山顶设施与希洛基地提供合作框架，并约定夏威夷大学每年获得52个观测夜。

参考：[1]

项目于1991年4月进入正式建设，名称经征集改为Subaru，即日语中的昴星团。早期设计将主镜有效口径扩大至8.2米，同时保留15米焦距，以控制对其他结构的改动。山顶观测设施、山下基地和日本国内研发部门承担不同工作，并不是一座旧天文台整体迁往夏威夷。

1997年4月，希洛基地正式建立，二十多名国立天文台人员从三鹰赴当地，与通过夏威夷大学研究机构招聘的员工合作。此时望远镜尚未进入首光观测。镜架在日本预装后拆运夏威夷，自1996年10月开始山顶重装，至1998年完成；主镜加工和运输则沿另一条进度线推进。

参考：[2] [1]

主镜由超低膨胀玻璃制成，实体直径8.3米，有效反射面直径8.2米，成品厚约20厘米。薄镜降低了重量，也更容易在望远镜转动和温度变化时变形。设计采用261个作动器支撑主镜，通过调节各点作用力修正面形，这套主动光学系统成为成像质量的关键。

1998年8月的验收显示，在主动消除低阶变形后，残余表面误差约为14纳米均方根值。这是镜面测量指标，不是望远镜在大气下的角分辨率。主镜与镜室于11月5日运抵山顶，经过清洗、镀铝，12月2日安装到望远镜上。

参考：[2] [3]

望远镜采用地平式架台，设主焦点、卡塞格林焦点和两个纳斯密斯焦点，可配成像与光谱仪器。圆柱形观测建筑的选择经过风洞和水槽试验，目的之一是避免近地面的湍流沿传统半球形外壳上升。内部两道大型导流墙与通风口帮助排出暖空气，减轻建筑自身对星像的干扰。

观测系统还包括计算机控制与数据保存。山顶、希洛和三鹰之间的通信连接承担图像传输与备份，观测软件、数据档案和分析系统分工配合。这样的网络使大型望远镜的运行不只依赖山顶的一次曝光，还依赖山下维护和跨地点的数据处理。

参考：[2]

1998年12月24日，望远镜取得工程首光，用于检查光学对准和机械性能；1999年1月继续以天文仪器进行首光观测。海部宣男的年度报告把两者分开：前者利用简单相机调校系统，后者检验实际仪器的观测能力。早期设备包括京都大学团队研制的冷却红外相机和摄谱仪CISCO，以及东京大学和国立天文台合作研制的Suprime-Cam相机。

猎户座星云的红外图像显示了分子氢发射所勾勒的外流结构；阿贝尔851星系团则以可见光和近红外图像合成，显出不同颜色的星系。1999年2月，CISCO在约2微米波长测得星像半高全宽0.198角秒。这个结果来自当时的良好成像条件，不能归功于尚未投入使用的自适应光学系统。

参考：[3] [1]

落成典礼于1999年9月举行，九年建设项目于2000年3月结束，但各焦点和仪器仍需分别调试。2000年12月，望远镜开始向日本及国际天文学界提供开放使用；最初的S00B观测期延续至2001年3月，只提供Suprime-Cam和CISCO，其他仪器随后逐步加入。

观测申请经时间分配委员会组织评审，初期三个观测期只接受最多三个夜晚的短项目，以增加研究人员熟悉设施的机会。由首光图像到稳定的开放观测，经历了面形控制、仪器验收、软件改进与人员协作等连续步骤。

参考：[2]