基于興隆觀測(cè)基地80厘米望遠(yuǎn)鏡的CSST無(wú)縫光譜地面測(cè)試

邱曉晴，范 舟，宋軼晗，顧弘睿，3，姜海嬌，李 靜

(1. 西華師范大學(xué)，四川 南充 637000；2. 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)，北京 100101；3. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；4. 清華大學(xué)，北京 100084)

傳統(tǒng)的長(zhǎng)縫光譜是將單個(gè)目標(biāo)源對(duì)準(zhǔn)一個(gè)狹縫，目標(biāo)源的光通過(guò)這個(gè)狹縫，并沿著垂直于狹縫的方向色散，得到該目標(biāo)源的光譜。無(wú)縫光譜相較于傳統(tǒng)的長(zhǎng)縫光譜沒(méi)有狹縫，光直接通過(guò)棱鏡(prism)或棱柵(grism)得到包含給定區(qū)域內(nèi)所有天體的光譜色散圖[1]。由于無(wú)縫光譜拍攝一次就能得到整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)所有天體的光譜信息，因此有著極高的光譜獲取效率，適用于大面積巡天觀測(cè)。但由于在無(wú)縫光譜學(xué)中，每個(gè)像素可以接收任意波長(zhǎng)的輻射，所以無(wú)縫光譜容易受雜散光的影響，導(dǎo)致定標(biāo)困難。

無(wú)縫光譜最開(kāi)始主要用于地基觀測(cè)，20世紀(jì)70年代，M.G.Smith等在智利泛美天文臺(tái)(Cerro Tololo)的一架口徑為60 cm的施密特望遠(yuǎn)鏡前加上了一塊薄物端棱鏡，用于發(fā)現(xiàn)類星體，使用這種方法發(fā)現(xiàn)的類星體的數(shù)目成倍增長(zhǎng)[2]。

無(wú)縫光譜雖然在地基觀測(cè)中具有一定的價(jià)值，但在天基觀測(cè)中效率更高，這是因?yàn)樘旎^測(cè)時(shí)的天光背景比地基觀測(cè)時(shí)低許多量級(jí)，并且沒(méi)有明亮且多變的大氣吸收和發(fā)射成分[1]。

20世紀(jì)90年代，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(Hubble Space Telescope, HST)成功發(fā)射，其搭載的廣角行星相機(jī)(the Wide Field Planetary Camera 1, WFPC1)、高級(jí)巡天相機(jī)(the Advanced Camera for Surveys, ACS)、寬視場(chǎng)相機(jī)(Wide Field Camera 3, WFC3)裝備有棱柵或棱鏡元件，可進(jìn)行無(wú)縫光譜觀測(cè)，其覆蓋的波長(zhǎng)范圍從紫外到近紅外，主要用于研究類星體、超新星等[3-5]。近紅外線照相機(jī)和多目標(biāo)光譜儀(Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer, NICMOS)配備了三個(gè)棱柵(G096, G141和G206)，光譜覆蓋的波長(zhǎng)范圍在0.8～2.5 μm之間，主要用于研究星系的演化[5]。……