我們的祖先第一次仰望星空的時候，一定驚訝于星空的絢麗，否則他們的后代不會執(zhí)著于要去揭開星空的秘密。然而，肉眼的視野畢竟有限。1609年伽利略把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)木星，從此我們才能望向宇宙深處。所以我們可以說，望遠(yuǎn)鏡是我們觀察宇宙的“大眼睛”，現(xiàn)代天文學(xué)研究更是離不開各類先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡。
就在10月30日，美國夏威夷州最高法院的一項裁決讓不少天文學(xué)家懸了幾年的心暫時落了地。法官們以4：1的投票結(jié)果批準(zhǔn)了三十米望遠(yuǎn)鏡（Thirty Meter Telescope，TMT）的建設(shè)用地許可[1]。
細(xì)數(shù)現(xiàn)在世界上大大小小的望遠(yuǎn)鏡也不少了，為什么天文學(xué)家還要費(fèi)盡心力，甚至不惜鬧到法院，也要堅持建設(shè)這個直徑三十米的“大眼睛”呢？
鏡面面積是望遠(yuǎn)鏡的一個關(guān)鍵指標(biāo)。一般來說，鏡面越大，收集信號的能力就越強(qiáng)。太空望遠(yuǎn)鏡因為觀測不受地球大氣的影響，所以受到天文學(xué)家的青睞，比如很多人熟悉的太空圖片都是由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的。
但是，受火箭尺寸和發(fā)射重量等因素的限制，太空望遠(yuǎn)鏡的體積不能太大，因此鏡面面積要比地基望遠(yuǎn)鏡小得多，例如哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的鏡面直徑只有2.4米，而計劃于2021年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的主鏡直徑為6.5米。與此相比，地基望遠(yuǎn)鏡的鏡面面積普遍要大不少，例如歐洲南方天文臺在1998年建成的甚大望遠(yuǎn)鏡（Very Large Telescope）的主鏡直徑就達(dá)到8.2米。所以在發(fā)展太空望遠(yuǎn)鏡的同時，天文學(xué)家也在積極研發(fā)地基望遠(yuǎn)鏡。
受制于技術(shù)和資金等因素，地基望遠(yuǎn)鏡也不是想建多大就能建多大。但是，天文學(xué)家又日益感受到現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡口徑不足帶來的問題。以系外行星為例，因為離地球太遠(yuǎn)又太暗，目前的地基望遠(yuǎn)鏡很難對它們進(jìn)行觀測。在開普勒太空望遠(yuǎn)鏡退役之后，如果有大口徑的地基望遠(yuǎn)鏡與“苔絲”（TESS）相配合，那我們搜尋“第二個地球”的腳步也許會快得多。
正在使用中的口徑最大的望遠(yuǎn)鏡是位于美國夏威夷莫納克亞山（Mauna Kea）山頂?shù)膬膳_凱克天文臺望遠(yuǎn)鏡（Keck I and II telescopes），鏡面直徑都是10米[2]。因此一旦TMT建成，集光能力將達(dá)到凱克望遠(yuǎn)鏡的9倍。正因為如此，天文學(xué)家才滿心期待TMT能早日建成。
TMT聽起來確實不錯，但是世界這么大，天文學(xué)家為什么偏要選和凱克天文臺一樣的臺址來建設(shè)這臺望遠(yuǎn)鏡呢？
答案是，莫納克亞山簡直是為天文觀測量身打造的觀測地點。它位于美國夏威夷州的夏威夷島（也稱大島，Big Island）上，海拔4207米，是夏威夷第一高峰。同時，由于山體有超過6000米位于海平面以下，加起來的整體高度超過10000米，大于珠穆朗瑪峰在海平面上的高度，所以莫納克亞山是世界上總高度最高的山[3]。
莫納克亞山適于進(jìn)行天文觀測主要有幾個原因。首先山頂海拔高，位于逆溫層之上，因此山頂無云，空氣干燥，可以大大降低大氣中的水汽對望遠(yuǎn)鏡觀測的影響。此外，山頂?shù)拇髿夥浅７€(wěn)定，沒有湍流，具有世界上最好的視寧度，也就是能夠提供最好的望遠(yuǎn)鏡圖像清晰度。同時莫納克亞山遠(yuǎn)離城市，那里的暗夜受到法律的保護(hù)，因此能把光污染降低到最小程度，便于望遠(yuǎn)鏡觀察遙遠(yuǎn)的暗天體[4]。
正是因為有這么好的條件，莫納克亞山成為天文學(xué)家心目中的圣地。目前，在莫納克亞山頂有十幾臺觀測設(shè)備正在工作。這里還是國際合作的平臺，日本、英國、加拿大、法國、澳大利亞等國都在山頂獨立或者合作建立了觀測設(shè)施。
TMT在選址之初，曾有多個候選地點，后來項目委員會從中選擇了2個，南北兩個半球各1個：北半球選在莫納克亞山，南半球選在智利的阿塔卡瑪沙漠?？紤]到歐洲南方天文臺正在智利建造ELT，如果TMT也選擇在智利建造的話，那么有很多目標(biāo)兩臺望遠(yuǎn)鏡都無法觀測。綜合資金和其他因素，TMT最終在2013年選址在夏威夷。
2013年選址完成后，2014年TMT就已經(jīng)得到了夏威夷州土地與自然資源部的許可并在莫納克亞山破土動工。然而，到了2015年，由于遭到部分夏威夷原住民的強(qiáng)烈反對，夏威夷州最高法院撤銷了施工許可。當(dāng)時，甚至有原住民因為阻止施工而被逮捕[5]。
既然莫納克亞山這么適合天文觀測，又已經(jīng)有這么多的觀測設(shè)施建在那里，怎么TMT就這么一波三折呢？
其實，自20世紀(jì)60年代莫納克亞山上第一次出現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡以來，就有不少反對在莫納克亞山建設(shè)望遠(yuǎn)鏡的聲音。一些環(huán)保組織擔(dān)心天文臺會破壞山頂脆弱的生態(tài)環(huán)境，威脅到一些瀕危物種的生存。當(dāng)?shù)卦∶駝t認(rèn)為莫納克亞山是夏威夷人的神山，山頂?shù)慕ㄔO(shè)破壞了當(dāng)?shù)厝说男叛龊臀幕?。這些年來，雖然在莫納克亞山上陸續(xù)建立了一系列的天文臺，但是來自環(huán)保組織和當(dāng)?shù)卦∶竦目棺h始終沒有停止過[6,7]。
這一次夏威夷州最高法院的裁決在法律上保證了計劃得以繼續(xù)實施，除非美國聯(lián)邦最高法院接管這一案件。不過，雖然TMT項目可以重新啟動，卻仍需要提交建設(shè)方案以供評估，而這一過程可能會長達(dá)2年。只有這個方案得到批準(zhǔn)，施工才能繼續(xù)進(jìn)行。此外，法院的許可還包含了很多附加條款，比如天文臺對員工進(jìn)行文化培訓(xùn)，同時拆除目前山頂上的部分望遠(yuǎn)鏡等[1]。
因此，天文學(xué)家只能暫時樂觀起來，有了前車之鑒，未來他們還需要謹(jǐn)慎對待建設(shè)過程中的每一個細(xì)節(jié)。原定于2022年投入使用的TMT已經(jīng)被推遲到大概2027年才能建成，所以天文學(xué)家也不得不調(diào)整建設(shè)和研究計劃。
不過，他們始終希望TMT在建成后能在多個領(lǐng)域內(nèi)取得突破，其中包括宇宙中最早的恒星和星系的形成、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的演化、星系中心黑洞的性質(zhì)以及系外行星是否存在生命等課題。當(dāng)然，最激動人心的也許是TMT和它的很多“前輩”一樣，出人意料地發(fā)現(xiàn)我們現(xiàn)在根本不知道的研究對象，從而拓寬我們望向宇宙的視野[7]。（編輯：Yuki）
