2月28日，記者從中國極地研究中心（以下簡稱極地中心）獲悉，中國第40次南極科學(xué)考察隊在南極昆侖站首次開展了近紅外天文觀測以及近地空間環(huán)境全時段監(jiān)測實驗。
研究人員利用我國自主研制的近紅外天文望遠(yuǎn)鏡，成功測定了昆侖站全天空的近紅外天光背景亮度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為昆侖站開展全年天文和空間觀測提供了堅實基礎(chǔ)。
經(jīng)過近兩個月的運(yùn)行表明，該望遠(yuǎn)鏡達(dá)到設(shè)計要求，滿足極寒氣溫、無人值守等嚴(yán)酷環(huán)境指標(biāo)。接下來，科研人員將遠(yuǎn)程遙控望遠(yuǎn)鏡在無人值守的南極昆侖站開展宇宙和空間觀測。
科研人員正在安裝調(diào)試近紅外天文望遠(yuǎn)鏡
在南極最高點建設(shè)天文觀測陣列
極地中心研究員姜鵬介紹，國際上公認(rèn)的南極科學(xué)高點有4個：南極點、南極的磁點、南極的冰點、南極冰蓋最高點。
中國南極科考隊從1996年開始先后組織開展了6次內(nèi)陸科學(xué)考察，終于在2005年實現(xiàn)人類首次從地面登頂最高點冰穹A，并于2009年在冰穹A建立首個南極內(nèi)陸考察站——昆侖站。
“冰穹A地區(qū)，不僅大氣稀薄潔凈、沒有光污染，而且每年有長達(dá)6個月的極夜，是地球上最佳的天文觀測臺址?！苯i說。
“此次投入使用的近紅外天文望遠(yuǎn)鏡，可以承受零下80攝氏度的極寒氣溫，并且無懼‘地吹雪’對設(shè)備的干擾?！必?fù)責(zé)裝備研發(fā)的中國科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所望遠(yuǎn)鏡新技術(shù)研究室副主任李正陽研究員說。
為確保望遠(yuǎn)鏡在環(huán)境惡劣的南極地區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行，他們在南京建造了一個零下80攝氏度的實驗室?！澳蠘O地區(qū)有時會突然刮起大風(fēng)，揚(yáng)起‘地吹雪’，造成設(shè)備卡死。”李正陽說，該望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用了自主研發(fā)的耐低溫光學(xué)鏡筒、全密封直接驅(qū)動電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，顯著提升了設(shè)備的極端環(huán)境適應(yīng)能力。
我國拓展在南半球部署天文望遠(yuǎn)鏡，有助于開展全面、持續(xù)的觀測活動。近年來，依托昆侖站，中國科學(xué)院與中國極地研究中心合作研制了多臺套天文觀測設(shè)備，其中包括參與人類歷史上首次探測到引力波光學(xué)對應(yīng)體全球聯(lián)測工作的南極巡天望遠(yuǎn)鏡（AST3-2）等。
春分過后，南極將進(jìn)入極夜，無人值守的近紅外望遠(yuǎn)鏡將通過遠(yuǎn)程控制與南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2協(xié)同開展時域天文學(xué)觀測，填補(bǔ)昆侖站近紅外觀測空白。未來，太赫茲望遠(yuǎn)鏡也將進(jìn)駐昆侖站，進(jìn)一步拓展南極天文觀測波段。
南極巡天望遠(yuǎn)鏡AST3-2
與“愛因斯坦探針”攜手探秘宇宙
“我們?nèi)庋劭梢姷墓猓皇翘祗w輻射電磁波里很小的一段，紅外望遠(yuǎn)鏡是天文觀測的重要手段之一。”姜鵬說，紅外波段觀測為科學(xué)家探究宇宙、星系、恒星的形成與演化，了解暗物質(zhì)與暗能量，尋找地外生命跡象等發(fā)揮重要作用。
姜鵬介紹，地球大氣也會產(chǎn)生紅外輻射對觀測天體產(chǎn)生影響，氣溫越低大氣紅外輻射越弱，因此南極地區(qū)的極寒天氣能夠較好地抑制天空紅外背景噪聲。
李正陽介紹，長期以來，我國在紅外天文望遠(yuǎn)鏡領(lǐng)域相對薄弱，此次投入運(yùn)行的近紅外望遠(yuǎn)鏡波長在1.1-1.4微米，是最接近可見光的波段。
根據(jù)科研計劃，無人值守期間，近紅外天文望遠(yuǎn)鏡將鎖定幾個特定區(qū)域進(jìn)行持續(xù)觀測，并及時跟蹤觀測宇宙中的爆發(fā)天體。
今年1月9日，我國成功將愛因斯坦探針衛(wèi)星送入太空。該衛(wèi)星主要科學(xué)目標(biāo)涉及黑洞、引力波等愛因斯坦相對論的重要預(yù)言，取名為“愛因斯坦探針”。
姜鵬告訴記者，宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象是目前國際天文研究的前沿?zé)狳c，愛因斯坦探針衛(wèi)星的一個重要任務(wù)，就是通過在X射線波段探測宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象?！拔覀儗l(fā)揮紅外波段和南極區(qū)域優(yōu)勢，與愛因斯坦探針衛(wèi)星合作觀測宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象。”姜鵬說。
（中國極地研究中心供圖）
